Interconnexion de Réseaux hétérogènes

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1 Interconnexion de Réseaux hétérogènes
02/04/2017 Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

2 Introduction Trois grands types de constituants Réseaux Locaux
(Ethernet, Token-Ring…) Réseaux Longue Distance ou réseaux de transport (Réseaux Publics) Architectures propriétaires (AS400, DPS7…). Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

3 Hétérogénéité Les réseaux sont souvent hétérogènes: Types différents
PC, Mac, Terminaux, Minis… Architectures différentes Ethernet, Token-Ring… Vitesses différentes 10 MBps, 16 MBps, 100 MBps, 1 GBps… Protocoles différents NetBeui, TCP/IP, IPX/SPX…. Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

4 Interconnexion Unifier ces réseaux hétérogènes est le rôle de l’interconnexion Pourquoi interconnecter ? Concentrateur, hub, pont, commutateur, switch, routeur, passerelle… Que choisir ? Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

5 Interconnexion : buts Extension géographique
Relier des Réseaux Locaux distants Relier un Réseau Local et un ordinateur propriétaire Relier des architectures propriétaires différentes Topologies, protocoles, méthodes d’accès, médias différents. Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

6 Interconnexion Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

7 OSI & Internet DOD Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

8 OSI Rôle des couches Niveau  : sécurité accrue  performances moins intéressantes (traitement en plus à chaque couche). Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

9 Interconnexion : fonctions
Convertir les trames si besoin Déterminer les adresses (MAC, SNA, X21 …) Contrôler les flux pour éviter la congestion (vitesse, techniques d’acquittement…) Traiter les erreurs (acquittement local ou de bout en bout) Router les trames (bon destinataire, route la plus performante : routage) Découper les messages en segments Assurer sécurité et performance. Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

10 Interconnexion L’équipement d’interconnexion est dit « passerelle » - au sens large Commutateur Répéteur Routeur Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

11 Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

12 Interconnexion : Répéteur
Commutateur Répéteur Routeur Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

13 Répéteur Répéteur Hub Concentrateur Dispositif simple
Couche OSI concernée : Niveau 1 Physique. Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

14 Répéteur Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

15 Répéteur Principes de fonctionnement
Reçoit les bits de la trame sur ses ports (MDI) Réexpédie sur les ports (multi-ports) Ne fait aucun contrôle Ré-amplifie le signal Il peut donc diffuser des trames erronées, incomplètes Un seul domaine de collision… Le répéteur ne filtre pas les trames ! . Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

16 Répéteur : fonctionnalités
Concentrateur - HUB - Répéteur multi-ports Augmenter la taille du réseau Raccorder différents tronçons Conversion de média coaxial  cuivre  fibre Augmenter le nombre de stations Attention aux différentes contraintes : règles des en 10 Base 2, 10 BaseT seulement 2 hubs en 100 Base T… . Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

17 Répéteur Empilables (stackables) Cascadables (classe II seulement)
Vus comme UN SEUL et UNIQUE HUB (une pile) Cascadables (classe II seulement) Port MDI-X ou Auto MDI-X, port UpLink Contraintes !  5-4-3, 100 BaseT…) . Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

18 Répéteur Cascade. Domaine de COLLISION
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19 Répéteur Rackables Manageables (administrables par SNMP…).
Hub 1U occupe une « unité » de hauteur soit cm Manageables (administrables par SNMP…). Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

20 Répéteur Il doit : Interconnecter plusieurs ports ou tronçons (répéteur multi-ports) Accepter différents types de supports (conversion de média) S’administrer à distance  prix en conséquence Disposer de voyants qui indiquent l’état de chaque port Respecter la normalisation Être « empilable », « cascadable » et « rackable ». Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

21 Répéteur Il ne segmente pas le domaine de collision !!! Ethernet
Stations  = collisions  = performances  1° solution : fractionner le réseau en segments (moins de stations… ) et relier ces segments par des ponts, commutateurs, routeurs… 2° solution : passer tout en commutation en remplaçant tous les hubs par des commutateurs (switch). Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

22 Interconnexion Routeur Pont Répéteur
Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

23 Pont Pont (bridge) ou pont filtrant Dispositif assez simple
Réseaux de même type (Ethernet-Ethernet) Mêmes méthodes d ’accès (CSMA/CD…) Couche OSI concernée : Niveau 2 – Liaison sous-couche MAC (Media Access Control) Objectif extension géographique. Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

24 Pont Un pont c’est un commutateur à 2 ports
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25 Pont : fonctionnalités
Répète le signal (niveau 1) Filtre les paquets selon les segments Détecte les erreurs Pont filtrant ne doit donc laisser passer que les seules trames destinées au segment Gère sa table d’adresses ou table de filtrage dynamiquement statiquement. Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

26 Pont Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

27 Pont ? ? 00-C0-B0-6A-11-25 00-C0-B0-6B-11-11 00-C0-B0-6A-11-25
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28 Pont Ponts transparents Pont pour anneau à jeton Pont Hybride
Les stations ne voient pas le pont – transparent à un tracert Pont pour anneau à jeton Utilisent le « source routing » pour optimiser les chemins Proche des techniques utilisées dans les routeurs Pont Hybride Permet de connecter des réseaux Ethernet (avec ponts transparents) à des réseaux Token-Ring (avec ponts pour anneau à jeton). Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

29 Pont ETHERNET TOKEN-RING 802.3 802.5 Pont HYBRIDE
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30 Pont Principes Ne fait pas de différence entre deux protocoles
Il est donc transparent L’algorithme spanning tree (évite les « boucles » dans le réseau) Chaque pont est identifié par échange de messages La liste d’adresses à filtrer peut être fournie manuellement ou créée dynamiquement Il peut donc servir de coupe feu (firewall). Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

31 Pont Buts Augmenter la taille du réseau Raccorder des réseaux proches
Raccorder des RL (LAN) distants (ponts distants) Augmenter le nombre de stations Segmenter le réseau pour des raisons de sécurité, performance ou maintenance Convertir le média : coaxial  paire  fibre. Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

32 Pont Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

33 Interconnexion : commutateur
? Commutateur ? Commutateur Répéteur Routeur Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

34 Commutateur (Switch) Commutateur – Switch – switched hub
Travaille au niveau 2 (normalement…) Mais… 3… ! (Webswitching, VPN…) Met en relation 2 ports précis du commutateur Supprime le phénomène de collision (en full switched). Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

35 Commutateur (Switch) Par port Par segment
Ethernet non commuté : Stations  = collisions  = performances  Commutation Par port (mise en relation de machines directement connectées aux ports) Par segment (mise en relation de machines situées sur un tronçon du réseau connecté au port). Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

36 Commutateur (Switch) : port
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37 Commutateur (Switch) Gère des tables de correspondance
N° port physique (MDI) <-> adresse MAC commutateur de niveau 2 (Liaison) - CLASSIQUEMENT port <-> adresse IP commutateur de niveau 3 (Réseau) port <-> adresse spécifique dans la trame (VPN) adresse Internet (webswitching)… Tables constituées de manière statique ou dynamique. Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

38 Commutateur (Switch) : segment
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39 Commutateur (Switch) Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

40 Commutateur (Switch) Contrôle CRC Stockage des trames
Switch Store & Forward Contrôle CRC Stockage des trames Réduction des trames rejetées Switch Cut-Through Pas de contrôle CRC Temps de traversée réduit Certains switch offrent le port trunking ou groupage de ports. Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

41 Commutateur (Switch) Collisions
Le commutateur segmente le domaine de collisions Autant de liens autant de « domaines de collisions » (sans collision !) Si on est en « full » commuté avec des commutateurs store & forward  il n’y a plus de collisions ! Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

42 Commutateur (Switch) Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

43 Interconnexion Routeur Commutateur Répéteur
Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

44 Interconnexion : routeur
Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

45 Routeur Car la méthode d’accès ne concerne que le niveau 2 !
Dispositif : matériel ou logiciel Couche OSI concernée : Réseau - Niveau 3 Réseaux : différents (ou non) Ethernet-Token… Protocoles : routables ! (différents possible routeurs multi-protocoles) Méthodes d’accès : différentes (ou non) – pourquoi ? Car la méthode d’accès ne concerne que le niveau 2 ! Objectif : Trouver un chemin optimisé. Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

46 Routeur Non routable : NetBEUI Routable : IP, IPX
Les routeurs ne sont pas transparents aux protocoles Le protocole doit être routable ! Non routable : NetBEUI Routable : IP, IPX Certains routeurs peuvent se comporter comme des ponts : Ponts- routeurs ou B-routeurs (Bridge routers) L’outil fondamental est la table de routage !. Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

47 Routeur Connaître les adresses Connaître les routes disponibles
Le routeur doit gérer les tables de routage Connaître les adresses Connaître les routes disponibles Connaître le « coût » (métrique) de ces routes. . Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

48 Routage Les routeurs maintiennent des tables de routage
02/04/2017 Routage Les routeurs maintiennent des tables de routage Ils se communiquent l’architecture logique du réseau Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

49 02/04/2017 Routage Les routes peuvent être définies par l’administrateur du réseau = routage statique Exemple : ip route interface e0 Elles peuvent être déterminées par échange d’informations entre routeurs = routage dynamique Il existe toujours une route par défaut qui permet au routeur de décider d’une direction quand il ne possède pas d ’information = route par défaut Exemple : Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

50 Routeur Exemple de réseau Table du routeur A 3 2 Atteindre Départ Coût
4 G H 2 Table du routeur A Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

51 Routeur (table de routage)
Connaître le contenu de la table  commande : route print Pour atteindre telle adresse de réseau (ou sous-réseau) en considérant un masque réseau donné on doit expédier le paquet à telle adresse de routeur (passerelle) et pour cela, sortir de l’équipement actuel par telle interface (adaptateur, carte réseau) il en coûtera un métrique de n sauts (hops). Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

52 Routeur (table de routage)
Atteindre Masque Envoyer à Sortir par Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

53 Routeur (table de routage)
(adresse ) Si l’adresse de destination du paquet est inconnue de la table de routage on l’envoie sur telle passerelle par défaut et on sort donc par telle interface. Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

54 Routeur Les réseaux (Internet) très étendus sont divisés en zones de routage Une zone ou « système autonome » est géré par une entité et repéré par un numéro ASN (Autonomous System Number). Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

55 Routage intérieur, extérieur & systèmes autonomes
Les routeurs échangent des infos à l’aide de protocoles de routage A l’intérieur d’une zone : Type IGP (Interior Gateway Protocol) Entre deux zones : Type EGP (Exterior Gateway Protocol). Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

56 Protocoles de Routage de type IGP
02/04/2017 Protocoles de Routage de type IGP Les routeurs utilisent différents protocoles IGP (plus ou moins efficaces) pour déterminer les meilleures routes et échanger les informations Ce sont les protocoles de routage (à ne pas confondre avec un protocole « routable ») On rencontre des : Protocoles de type Vecteur de Distance: RIP, IGRP, Protocoles de type Etats de Liens : OSPF Protocoles hybrides : EIGRP. Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

57 Protocoles de Routage de type IGP
02/04/2017 Protocoles de Routage de type IGP Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

58 Protocoles de Routage de type IGP
02/04/2017 Protocoles de Routage de type IGP Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

59 Protocoles de Routage de type IGP
02/04/2017 Protocoles de Routage de type IGP Vecteur de Distance (exemple: RIP) - simples à configurer - échange des tables de routage - fréquence de mise à jour = choix administrateur - voit le réseau du point de vue des voisins => La convergence est lente Etats de Liens (exemple : OSPF) - plus complexes => puissance de calcul - échange des états de liaison - mise à jour déclenchée par événements - vue commune de l’ensemble du réseau (de la zone) calcul du plus court chemin aux autres routeurs => La convergence (mise à jour des routeurs concernés par une modification) est plus rapide . Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

60 Routage intérieur, extérieur & systèmes autonomes
02/04/2017 Routage intérieur, extérieur & systèmes autonomes Les routeurs échangent des infos à l’aide de protocoles de routage A l’intérieur d’une zone : famille IGP (Interior Gateway Protocol) Les principaux protocoles de routage IGP : RIP (Routing Information Protocol) IGRP (Interior Gateway Routing Protocol) EIGRP (Extend ou Ehanced IGRP) OSPF (Open Shortest Path First). Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

61 Routage intérieur, extérieur & systèmes autonomes
Rappel : Les routeurs communiquent avec des protocoles de routage A l’intérieur d’une zone : Type IGP (Interior Gateway Protocol) Entre deux zones : Type EGP (Exterior Gateway Protocol). Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

62 Routage intérieur, extérieur & systèmes autonomes
Les systèmes autonomes communiquent entre eux par des protocoles de routage d’« extérieur » ou de « bordure » Entre zones : famille EGP (Exterior Gateway Protocol) Quelques protocoles de routage EGP : EGP (Exterior Gateway Protocol), BGP (Border Gateway Protocol). Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

63 Routeurs - Résumé Ils sont plus lents que les ponts – pourquoi ? Car ils travaillent à un niveau ISO supérieur Les trames de diffusion ou de collision ne les concernent donc pas en principe – pourquoi ? Parce qu’elles n’ont pas d’adresse IP Les routeurs doivent assurer la conversion de média coaxial  paire  fibre traiter efficacement le routage « hop » ou coût Raccorder des RL distants (routeurs d’accès distants) Segmenter le réseau (sécurité, performance, maintenance). Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

64 Routeur Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

65 Interconnexion : Passerelles
Commutateur Répéteur Routeur Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

66 Passerelles (Gateway)
Dispositif matériel ou logiciel Recouvre les 7 couches ISO Interconnecte Réseau et système Propriétaire Réseau TCP/IP avec Host IBM ou réseau SNA par exemple Dispositif lent car obligation d’encapsuler et désencapsuler les trames. Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

67 Réseaux fédérateurs Diviser pour régner ! Mais en respectant les consignes : Sécurité, Performance et coût ! Interconnexion de réseaux Ponts (prévus pour 20% du trafic, mais le trafic inter-réseaux atteint 80%) Routeurs d’accès distants Commutation de segments Utiliser un réseau fédérateur. Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

68 Réseaux fédérateurs Distances/débits (gros coaxial / fibre)
ETHERNET - dorsale (backbone) Distances/débits (gros coaxial / fibre) Ethernet de « bout en bout »… Tendance ! FDDI (Fiber Distributed Data Interface) Double anneau fédérateur réservé aux réseau haut de gamme. Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

69 Réseaux fédérateurs ATM commutation de cellules limité à 622 MBps voire 155 MBps Réseaux publics – Transrel, Transpac avec offres X25, Frame Relay, ATM… Internet Les protocoles « tunnels » (PPTP – Point to Point Tunneling Protocol) et l’apparition des réseaux privés virtuels (VPN – Virtual Private Network) le rendent plus sécurisé. Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

70 Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

71 VLAN VLAN (Virtual Local Area Network)
Division logique du réseau et non pas physique. Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

72 VLAN de niveau 1 ou VLAN par port
Port du commutateur  Numéro de VLAN Déplacement d’un poste  reconfiguration du VLAN. Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

73 VLAN de niveau 2 ou VLAN d’adresses MAC
Adresse MAC  Numéro de VLAN (table d’adresses) Déplacement d’un poste  pas de reconfiguration du VLAN Certains ports (tagged ports - ports taggés) peuvent laisser passer les flux de plusieurs VLAN. Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

74 VLAN de niveau 3 ou VLAN d’adresses réseau (VLAN IP)
Adresse IP  Numéro VLAN Déplacement d’un poste  pas de reconfiguration du VLAN Certains ports (tagged ports - ports taggés) peuvent laisser passer les flux de plusieurs VLAN. Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

75 Autres VLAN Tel protocole  tel VLAN
VLAN de niveau 3 ou VLAN de protocoles Tel protocole  tel VLAN IP  VLAN 1 IPX  VLAN2… VLAN par règles Mixte de toutes les possibilités vues avant. Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

76 VLAN - Avantages Augmentent la sécurité en isolant des groupes de machines Augmentent les performances en limitant les domaines de diffusion Gestion simplifiée des ressources via la console et non pas dans la baie de brassage . Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

77 Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

78 RPV - VPN public ou privé
RPV (Réseau Privé Virtuel) - VPN (Virtual Private Network) Communications sécurisées Au travers d’un réseau partagé public ou privé Émule une liaison privée point à point. Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

79 VPN (Virtual Private Network)
Tunnel sécurisé et privé Données cryptées (IPSec par exemple ou SSL « tendance ») Certificats d’authentification (IKE par exemple) Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

80 VPN (Virtual Private Network)
Composants du VPN Serveur VPN Client VPN Connexion RPV Tunnel Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

81 VPN (Virtual Private Network)
Protocoles d’encapsulation mis en œuvre : L2F (Layer 2 Forwarding) de CISCO PPTP (Point to Point Tunneling Protocol) L2TP (Layer 2 Tunneling Protocol) IPSec (IP Security) SSL (Secure Socket Layer) . Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

82 VPN (Virtual Private Network)
Protocoles d’authentification mis en œuvre : PAP (Password Authentication Protocol) CHAP (Challenge Handshake Authentication Protocol) MS-CHAP (Microsoft CHAP) . Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

83 MPLS S’appuie sur la commutation de paquets
MPLS (Multi Protocol Label Switching) S’appuie sur la commutation de paquets Établit un circuit commuté balisé ou LSP (Label Switched Path) Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

84 MPLS (Multi Protocol Label Switching)
Principes: Chaque paquet IP est étiqueté La route est définie à l'avance (phase de « négociation ») Améliore ainsi la vitesse de commutation IP se voit doté d’un mode « circuit virtuel ». Interconnexion de Réseaux Hétérogènes

85 Fin de la présentation Interconnexion de Réseaux Hétérogènes