Memoire Online - Mise en oeuvre par simulation d'une infrastructure réseau virtuel vlan

Le réseau informatique est un système qui met l'information à la disposition de nombreux individu et entre plusieurs machines. Un réseau peut ainsi relier, au moyen d'équipements de communication appropriés, des ordinateurs, des terminaux et des périphériques divers tels que des imprimantes et des serveurs de fichiers.

La connexion entre ces différents éléments peut s'effectuer à l'aide de liens permanents comme des câbles, mais aussi faire appel à des réseaux de télécommunications publics, comme le réseau téléphonique. De fait, les dimensions de ces réseaux informatiques sont très variées, depuis les réseaux locaux, reliant quelques éléments dans un même bâtiment, jusqu'aux ensembles d'ordinateurs disséminés sur une zone géographique importante. Quelle que soit leur étendue, les réseaux informatiques permettent aux utilisateurs de communiquer entre eux et de transférer des informations. Ces transmissions de données peuvent concerner l'échange de messages entre utilisateurs, l'accès à distance à des bases de données ou encore le partage de fichiers.

On distingue généralement réseau informatique (ou réseau de données) et réseau voix par la manière dont l'information est échangée.

Dans un réseau de données, on peut utiliser un autre mode d'échange qui repose sur un principe de découpage de l'information en paquets indépendants. Chaque paquet va être transmis de l'émetteur vers le destinataire en empruntant un chemin qui peut être éventuellement différent pour chaque paquet. Le choix du chemin est décidé par un algorithme de routage qui tient compte de l'adresse du destinataire, mais aussi des ressources disponibles du réseau. Ce mode de transmission est plus adapté au transfert de gros volumes d'informations et surtout il permet d'optimiser les ressources du réseau.

Durant l'amélioration des informations aux niveaux des chapitres nous allons parler sur les réseaux locaux leurs problèmes et solutions.

Pour assurer la communication entre leurs équipements informatiques, les entreprises installent des réseaux locaux, souvent désignés par les abréviations RLE (Réseau local d'entreprise) ou LAN (Local Area Network). Ces réseaux permettent d'interconnecter de manière relativement simple les différents équipements (micro-ordinateurs, imprimantes, stations de travail d'un système client / serveur, etc.).

Le réseau Ethernet est développé en 1976 par la société américaine Xerox, Ethernet constitue actuellement l'architecture la plus courante de réseau en bus. Il se distingue par son protocole d'accès et la nature de son support.

Ethernet est désigné par son câblage, sa méthode d'accès, sa topologie...etc. ; se que nous allons le traiter dans ce chapitre.

Les réseaux Ethernets sont appliqués surtout sur le modèle hiérarchique OSI, la question qui se pose qu'est qu'un OSI ?

Le modèle OSI décrit de la manière dont deux éléments d'un réseau (station de travail, serveur,...etc.) communiquent en décomposant les différents opérations à effectuer en 7 étapes successives qui sont nommées les 7 couches du modèle OSI, leurs fonctions sont :

Couche1:physique	-Décodage et encodage des données. -Attachement des supports physiques.
Couche2:liaison	-Encapsulation et décapsulation des données afin de les présenter sous forme de trames. -Assure l'accès au support et détecte les erreurs.
Couche3:réseau	-Réalisation du chemin permettant d'atteindre l'adresse destinataire. -Réalisation de l'interconnexion entre des réseaux hétérogènes.
Couche4:transport	-Résolution des problèmes de l'acheminement des données du bout en bout. -réalisation du découpage du message en segments et recollages de ceux-ci.
Couche5:session	-Synchronisation des données, et organisation des dialogues.
Couche6:présentation	-Codage des données en langage connu par la couche supérieur.
Couche7:application	-Désignation du type d'information à transférer.

Sur un réseau Ethernet, le support utilisé est un câble coaxial, c'est-à-dire un fil de cuivre centré dans une gaine de plastique et entouré d'un second conducteur métallique. Deux types de câble coaxial peuvent être employés : le câble Ethernet fin (thin), encore appelé câblage noir ou 10 Base 2, qui présente un diamètre de 0,5 cm et dont la longueur des brins ne dépasse pas 180 m, et le câble épais (thick), appelé aussi câblage jaune ou 10 Base 5, qui possède un diamètre de 1 cm et peut relier des stations distantes de 500 m. En fait, plusieurs brins coaxiaux peuvent être installés sur un réseau local de type Ethernet : des dispositifs particuliers appelés répéteurs sont alors disposés entre les brins pour régénérer les signaux.

Ethernet a été initialement conçu pour fonctionner sur des câbles coaxiaux à un débit de 10 Mb/s. Il est devenu le réseau local le plus répandu dès que les fils de téléphone ordinaires ont été utilisés comme support physique à la place des coaxiaux. Il fallut alors mettre en place des concentrateurs (hubs), qui rassemblent en un seul point tous les raccordements et utilisent une topologie physique en étoile pour relier les différentes stations entre elles. Un concentrateur possède un nombre fixe de ports, chaque port servant à connecter une station. Le concentrateur répète instantanément sur tous ses ports le message qu'il reçoit sur l'un d'eux. Deux messages émis simultanément sur deux ports différents peuvent donc être en collision.

Depuis les années 1990, les commutateurs (switches) remplacent progressivement les concentrateurs. La communication s'établit d'un port à l'autre à travers le commutateur (communication point à point). De ce fait, la diffusion générale (broadcast) dans un commutateur n'est donc plus une fonction automatiquement assurée. Un port du commutateur est dédié soit à une seule station, soit à un ensemble de stations. Dans le premier cas, il n'y a plus de collisions possibles entre les messages des différentes stations ; dans le second cas, toutes les stations, connectées au même port du commutateur et toujours reliées entre elles par des concentrateurs, peuvent subir des collisions entre messages. Les topologies logiques sont alors mixtes : en étoile pour toutes les stations directement connectées au commutateur, en bus pour celles qui sont reliées via un concentrateur au même port du commutateur.

Fast Ethernet, une version à 100 Mb/s compatible avec les réseaux à 10 Mb/s, est maintenant largement diffusée. Gigabit Ethernet, une version à 1 Gb/s (1?000 Mb/s) se répand de plus en plus. Les équipements Gigabit combinent généralement des ports à 10 et 100 Mb/s avec une ou plusieurs connexions sur des fibres optiques à 1 Gb/s. Gigabit Ethernet s'est développé dans les environnements commutés et possède deux modes de fonctionnement : les modes duplex intégral et semi-duplex.

Le duplex intégral permet à une station d'émettre et de recevoir simultanément des données, chaque station utilisant une voie pour chaque sens de communication.

Le semi-duplex est employé lorsque les stations sont raccordées par un concentrateur. Des collisions entre trames émises simultanément par différentes stations peuvent alors se produire. À cause du débit employé, le temps d'émission d'une trame est très faible. Des fonctionnalités supplémentaires ont été apportées dans la méthode d'accès : l'extension de trame et le mode rafale. La première consiste à porter la longueur minimale de la trame à 512 octets (au lieu de 64 octets dans l'Ethernet classique). La seconde permet à un émetteur d'envoyer en une seule fois plusieurs trames consécutives.

On appelle topologie physique d'un réseau local, ou câblage, la façon dont les équipements sont effectivement raccordés entre eux, alors que la topologie logique caractérise la manière dont ils se partagent le support de transmission selon la méthode d'accès utilisée et implantée dans la carte réseau. Les topologies les plus employées sont les topologies en bus, en anneau ou en étoile.

· TOPOLOGIE PHYSIQUE EN BUS
	Dans un réseau local de topologie physique en bus, lorsqu'une des machines envoie un message, celui-ci est diffusé aux autres machines et est détruit au niveau des bouchons de terminaison.

· TOPOLOGIE PHYSIQUE EN ANNEAU
	Circulation de l'information dans un réseau local de topologie physique en anneau. Le second anneau est facultatif (réseau en double anneau) : il sert de secours et permet de maintenir les communications en cas de rupture d'un câble. Un message est émis par la machine qui possède le jeton (ce qui lui permet d'émettre). Il fait ensuite le tour de l'anneau et sera éliminé par l'émetteur si le destinataire a pu le capter correctement.

· TOPOLOGIE PHYSIQUE EN ETOILE
	La topologie physique en étoile est utilisée soit pour réaliser une topologie logique en bus, soit une topologie logique en anneau .La circulation de l'information en a est équivalente à celle de la topologie physique en bus. De même, le trajet parcouru par l'information est équivalente à celle de la topologie physique en bus. De même, le trajet parcouru par l'information est analogue à celui de la topologie physique en anneau.

La topologie en étoile est la topologie physique la plus employée, car elle convient aussi bien aux topologies logiques en bus qu'à celles en anneau. En effet, selon la manière dont circulent les données, l'étoile peut simuler soit un bus logique, soit un anneau logique. Dans le premier cas, les données se propagent sur toutes les branches pour simuler la propagation sur un câble unique et des collisions peuvent survenir entre messages émis simultanément. Dans le second cas, le signal est véhiculé, depuis un répartiteur central, sur une branche de l'étoile et revient au répartiteur avant de passer dans la branche suivante, dans le sens de circulation de l'anneau. Il ne peut donc y avoir de collision entre messages avec cette seconde méthode de propagation.

Dans la topologie logique en bus des réseaux de la famille Ethernet, tous les équipements sont reliés à un support physique de type bidirectionnel qui diffuse l'information : lorsqu'une station émet, toutes les autres reçoivent. Les supports utilisés ont une portée limitée et des répéteurs sont mis en oeuvre quand les distances limites sont atteintes. La topologie logique en bus permet les communications d'une station à l'autre (unicast) ou la diffusion d'informations à toutes les stations du même réseau local (broadcast).

Dans la topologie logique en anneau des réseaux de la famille Token Ring, le support utilisé est de type unidirectionnel, l'information circulant toujours dans le même sens. Cette topologie se prête elle aussi à la diffusion des messages, puisque l'information fait le tour de l'anneau ; elle est supprimée par l'élément émetteur quand elle y revient.

· La couche RESEAU (NETWORK LAYER) : se charge de l'adressage des messages. La couche RESEAU fournit un schéma d'adressage. La couche RESEAU traduit les adresses logiques (les adresses IP) en adresses physiques(les adresses MAC des cartes réseaux).

· Le routage des messages en fonction de leur priorité et de l'état du réseau.

· Le découpage ou le réassemblage des messages en fonction de la capacité de la carte réseau (et de celle de son correspondant).

VIII-10 - La couche LIAISON

· La couche LIAISON (DATA LINK LAYER) : gère le transfert des trames. Une trame (souvent synonyme de paquet) est une structure logique et organisée dans laquelle sont placées les données.

La structure d'une trame (d'un paquet) est toujours la même. La trame est constituée de plusieurs éléments et dans un ordre précis

· L'envoi et la réception d'un accusé de réception pour chaque trame, sinon la trame est réexpédiée.

Mise en oeuvre par simulation d'une infrastructure réseau virtuel vlan

Chapitre 02 : les réseaux locaux virtuels (VLAN)

Chapitre 03 : Routage inter -VLAN

INTRODUCTION GENERALE

VIII-10 - La couche LIAISON