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Interconnexion de Réseaux hétérogènes Interconnexion de Réseaux Hétérogènes1.

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2 Interconnexion de Réseaux hétérogènes Interconnexion de Réseaux Hétérogènes1

3 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 Hétérogènes2

4 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 Hétérogènes3

5 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 Hétérogènes4

6 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 Hétérogènes5

7 Interconnexion 6

8 OSI & Internet DOD Interconnexion de Réseaux Hétérogènes7

9 OSI Rôle des couches  Niveau  : sécurité accrue  performances moins intéressantes (traitement en plus à chaque couche). Interconnexion de Réseaux Hétérogènes8

10 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 Hétérogènes9

11 Interconnexion  L’équipement d’interconnexion est dit « passerelle » - au sens large Interconnexion de Réseaux Hétérogènes10 Commutateur Répéteur Routeur

12 Interconnexion de Réseaux Hétérogènes11

13 Interconnexion : Répéteur Interconnexion de Réseaux Hétérogènes12 Commutateur Répéteur Routeur

14 Répéteur  Répéteur  Hub  Concentrateur ◦ Dispositif simple ◦ Couche OSI concernée : Niveau 1 Physique. Interconnexion de Réseaux Hétérogènes13

15 Répéteur Interconnexion de Réseaux Hétérogènes14

16 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 Hétérogènes15

17 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 Hétérogènes16

18 Répéteur  Empilables (stackables) ◦ 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 Hétérogènes17

19 Répéteur  Cascade. Interconnexion de Réseaux Hétérogènes18 Domaine de COLLISION

20 Répéteur  Rackables ◦ Hub 1U occupe une « unité » de hauteur soit 4.55 cm  Manageables (administrables par SNMP…). Interconnexion de Réseaux Hétérogènes19

21 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 Hétérogènes20

22 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 Hétérogènes21

23 Interconnexion Interconnexion de Réseaux Hétérogènes22 Pont Répéteur Routeur

24 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 Hétérogènes23

25 Pont  Un pont c’est un commutateur à 2 ports Interconnexion de Réseaux Hétérogènes24

26 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 Hétérogènes25

27 Pont Interconnexion de Réseaux Hétérogènes26

28 Pont Interconnexion de Réseaux Hétérogènes27 00-C0-B0-6A C0-B0-6B ? ?

29 Pont  Ponts transparents ◦ 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 Hétérogènes28

30 Pont Interconnexion de Réseaux Hétérogènes Pont HYBRIDE ETHERNET TOKEN-RING

31 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 Hétérogènes30

32 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 Hétérogènes31

33 Pont Interconnexion de Réseaux Hétérogènes32

34 Interconnexion : commutateur Interconnexion de Réseaux Hétérogènes33 Commutateur Répéteur Routeur Commutateur ? Commutateur ? Commutateur ? Commutateur ?

35 Commutateur (Switch)  Commutateur – Switch – switched hub  Travaille au niveau2 (normalement…) Mais… 3… ! (Webswitching, VPN…)  Met en relation 2 ports précis du commutateur  Supprime le phénomène de collision (en full switched). Interconnexion de Réseaux Hétérogènes34

36 Commutateur (Switch)  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 Hétérogènes35

37 Commutateur (Switch) : port Interconnexion de Réseaux Hétérogènes36

38 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 Hétérogènes37

39 Commutateur (Switch) : segment Interconnexion de Réseaux Hétérogènes38

40 Commutateur (Switch) Interconnexion de Réseaux Hétérogènes39

41 Commutateur (Switch)  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 Hétérogènes40

42 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 Hétérogènes41

43 Commutateur (Switch) Interconnexion de Réseaux Hétérogènes42

44 Interconnexion Interconnexion de Réseaux Hétérogènes43 Commutateur Répéteur Routeur

45 Interconnexion : routeur Interconnexion de Réseaux Hétérogènes44

46 Routeur  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 Hétérogènes45

47 Routeur  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 Hétérogènes46

48 Routeur  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 Hétérogènes47

49 Routage Interconnexion de Réseaux Hétérogènes48  Les routeurs maintiennent des tables de routage  Ils se communiquent l’architecture logique du réseau

50 Interconnexion de Réseaux Hétérogènes49  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 : Routage

51 Routeur  Exemple de réseau Interconnexion de Réseaux Hétérogènes50 AtteindreDépartCoût DB 3 DE4 DG4 HB3 H E3 H G 2 Table du routeur A

52 Routeur (table de routage)  Connaître le contenu de la table  commande : route print 1. Pour atteindre telle adresse de réseau (ou sous-réseau) 2 en considérant un masque réseau donné 3 on doit expédier le paquet à telle adresse de routeur (passerelle) 4 et pour cela, sortir de l’équipement actuel par telle interface (adaptateur, carte réseau) 5 il en coûtera un métrique de n sauts (hops). Interconnexion de Réseaux Hétérogènes51

53 Routeur (table de routage) Interconnexion de Réseaux Hétérogènes52 AtteindreMasqueEnvoyer àSortir par

54 Routeur (table de routage) Interconnexion de Réseaux Hétérogènes53 (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.

55 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 Hétérogènes54

56 Routage intérieur, extérieur & systèmes autonomes Interconnexion de Réseaux Hétérogènes55 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).

57 Interconnexion de Réseaux Hétérogènes56 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. Protocoles de Routage de type IGP

58 Interconnexion de Réseaux Hétérogènes57 Protocoles de Routage de type IGP

59 Interconnexion de Réseaux Hétérogènes58 Protocoles de Routage de type IGP

60 Interconnexion de Réseaux Hétérogènes59  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. Protocoles de Routage de type IGP

61 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 Hétérogènes60 Routage intérieur, extérieur & systèmes autonomes

62 Interconnexion de Réseaux Hétérogènes61 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).

63 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 Hétérogènes62

64 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 Hétérogènes63

65 Routeur Interconnexion de Réseaux Hétérogènes64

66 Interconnexion : Passerelles Interconnexion de Réseaux Hétérogènes65 Commutateur Répéteur Routeur

67 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 Hétérogènes66

68 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 Hétérogènes67

69 Réseaux fédérateurs  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 Hétérogènes68

70 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 Hétérogènes69

71 Interconnexion de Réseaux Hétérogènes70

72 VLAN  VLAN (Virtual Local Area Network)  Division logique du réseau et non pas physique. Interconnexion de Réseaux Hétérogènes71

73 VLAN de niveau 1 ou VLAN par port  Port du commutateur  Numéro de VLAN  Déplacement d’un poste  reconfiguration du VLAN. Interconnexion de Réseaux Hétérogènes72

74 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 Hétérogènes73

75 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 Hétérogènes74

76 Autres 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 Hétérogènes75

77 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 Hétérogènes76

78 Interconnexion de Réseaux Hétérogènes77

79 RPV - VPN  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 Hétérogènes78

80 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 Hétérogènes79

81 VPN (Virtual Private Network)  Composants du VPN ◦ Serveur VPN ◦ Client VPN ◦ Connexion RPV ◦ Tunnel Interconnexion de Réseaux Hétérogènes80

82 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 Hétérogènes81

83 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 Hétérogènes82

84 MPLS  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 Hétérogènes83

85 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 Hétérogènes84

86 Fin de la présentation Interconnexion de Réseaux Hétérogènes85


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