I. Plusieurs types de VLAN
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- Marie-Anne Cardinal
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1 Type de la séance : Courrss Série : Commutation Les réseaux locaux virtuels VLAN Virtual LAN NOM : NOTE : Le :. Classe : Durée :.. Les réseaux virtuels (VLAN : Virtual Local Area Network) permettent de réaliser des réseaux axés sur l organisation de l entreprise en s affranchissant de la localisation géographique. On peut ainsi définir des domaines de diffusion (domaines de broadcast) indépendamment de l endroit où se situent les systèmes. Un VLAN ou réseau local virtuel s'apparente à un regroupement de postes de travail indépendamment de la localisation géographique sur le réseau. Ces stations pourront communiquer comme si elle était sur le même segment. Un VLAN est assimilable à un domaine de diffusion (Broadcast Domain). Ceci signifie que les messages de diffusion émis par une station d'un VLAN ne sont reçus que par les stations de ce VLAN. Les VLAN n'ont été réalisables qu'avec l'apparition des commutateurs. Auparavant, pour constituer des domaines de diffusion, il était nécessaire de créer autant de réseaux physiques, reliés par l'intermédiaire de routeurs, solution contraignante car elle était fortement liée à la localisation géographique des stations. En ce sens, les vlan ont révolutionné le concept de segmentation des réseaux. Ils permettent de constituer autant de réseaux logiques que l'on désire sur une seule infrastructure physique, réseaux logiques qui auront les mêmes caractéristiques que des réseaux physiques. I. Plusieurs types de VLAN A. Les types de VLAN : Il existe plusieurs méthodes de construction des VLAN : - par port - par adresse MAC - par sous réseau 1. Niveau 1: VLAN par port ( Port based VLAN). BAC SEN P a g e 1
2 L'administrateur associe un VLAN à chaque port. Le switch détermine le VLAN des trames à partir des ports sur lesquels elles arrivent. Quand un utilisateur se déplace vers un autre port il suffit d'affecter son VLAN au nouveau port. Le changement du réseau est transparent pour l'utilisateur mais il faut gérer le changement manuellement (admin.). Si un port est relié à un segment (hub) tout ce segment est associé à ce même VLAN. Aucun paquet ne quitte son VLAN. Sécurité maximale entre VLANs. 2. Niveau 2: VLAN par adresse MAC Un VLAN par adresse IEEE, ou VLAN de niveau 2 est constitué en associant les adresses MAC des stations à chaque VLAN. Le switch détermine le VLAN de chaque trame à partir de l'adresse MAC source ou destination. Chaque switch maintient une MAC <-> VLAN Quand un utilisateur se déplace vers un autre port son VLAN reste le même, sans aucune modification. Différents VLANs possibles sur un même segment. L'intérêt de ce type de VLAN est surtout l'indépendance vis à vis de la localisation. La station peut être déplacée sur le réseau physique, son adresse physique ne changeant pas, il est inutile de reconfigurer le VLAN. Les VLAN par adresse MAC sont très adaptés à l'utilisation de stations portables. La configuration peut s'avérer rapidement fastidieuse puisqu'elle nécessite de renseigner une table de correspondance avec toutes les adresses du réseau. Cette table doit aussi être partagée par tous les commutateurs, ce qui peut engendrer un trafic supplémentaire sur le réseau. BAC SEN P a g e 2
3 3. Niveau 3 : VLAN par protocole et par sous-réseau a. VLAN par protocole L'appartenance d'une trame à un VLAN est déterminée par le protocole. Un VLAN par protocole, ou VLAN de niveau 3, est obtenu en associant un réseau virtuel par type de protocole rencontré sur le réseau. On peut ainsi constituer un réseau virtuel pour les stations communiquant avec le protocole TCP/IP, un réseau virtuel pour les stations communiquant avec le protocole IPX,... Dans ce type de VLAN, les commutateurs apprennent automatiquement la configuration des VLAN. Par contre, elle est légèrement moins performante puisque les commutateurs sont obligés d'analyser des informations de niveau 3 pour fonctionner. Les VLAN par protocole sont surtout intéressant dans des environnements hétérogènes multi-protocoles (Novell Netware avec IPX, Unix avec TCP/IP, Macintosh avec Appletalk...). La généralisation de TCP/IP leur a fait toutefois perdre de l'intérêt. Domaine de broadcast de niveau 2 automatiquement construit sur l adresse de niveau 3. Pas d administration manuelle des VLANs. Uniquement avec les protocoles routables (TCP/IP, IPX/SPX ) Problème pour le DHCP. b. VLAN par sous-réseau Egalement appelé VLAN de niveau 3 et variante des précédents, un VLAN par sous réseau utilise les adresses IP sources des datagrammes émis. Un réseau virtuel est associé à chaque sous réseau IP. Dans ce cas, les commutateurs apprennent automatiquement la configuration des VLAN et il est possible de changer une station de place sans reconfiguration des VLAN. Cette solution est l'une des plus intéressantes, malgré une légère dégradation des performances de la commutation due à l'analyse des informations de niveau réseau (niveau BAC SEN P a g e 3
4 II. Extension des trames : VLAN taggé (le marquage) Le marquage permet de reconnaître le VLAN d'origine d'une trame. Il peut être implicite, c'est-à-dire que l'appartenance à tel ou tel VLAN peut être déduite des informations contenues dans la trame (adresse IEEE, protocole, sous-réseau IP) ou par son origine (port). Il peut être explicite : dans ce cas, une information (souvent un numéro de VLAN) est insérée dans la trame. La définition de VLAN à travers plusieurs commutateurs se complique. Tout dépend du type de VLAN. Dans le cas d'un VLAN par port, le transfert d'une trame vers un autre commutateur ne conserve pas d'information sur l'appartenance à tel ou tel VLAN. Il est nécessaire de mettre en oeuvre un marquage explicite des trames. Dans le cas d'un VLAN par adresse IEEE, il est possible d'envisager que la table de correspondance entre les adresses IEEE et les numéros de VLAN soit distribuée sur tous les commutateurs. C'est une solution lourde à laquelle on peut préférer un marquage explicite. Les VLAN de niveau 3 utilisent un marquage implicite. Il n'est pas nécessaire de marquer les trames sur les liaisons inter-commutateurs. L'analyse des trames dégradant les performances, il est là aussi préférable de marquer explicitement les trames. Plusieurs solutions constructeurs ont été proposées telles Virtual Tag Trunking de 3Com ou encore InterSwitch Link Protocol de Cisco, toutes incompatibles entre elles. Pour cette raison, l'ieee a défini une norme de définition des VLAN sous la référence 802.1Q. Extension du format d'ethernet/ieee en 802.1q. Ajout de 4 octets pour spécifier ces informations (tag) Rappel : Format d'une trame IEEE 802.3/Ethernet :(sans préambule et délimiteur) Adresse MAC de destination Adresse MAC source Longueur/Type Données 4min, 1500 octets MAX FCS 2octets 4 octets Format d une trame Ethernet à la norme 802.1Q (dot1q) Adresse MAC de destination Adresse MAC source 802.1Q Longueur/Type Données 4min, 1500 octets MAX FCS 4octets 2octets 4 octets TPID 2 octets Priorité CFI VID TPID (Tag Protocol Identifier). 2 octets 0x8100 pour les trames «taggées» 802.1q TCI (Tag Control Information). 2 octets 3 premiers bits: «user priority» de 0 à 7 1 bit CFI (Canonical Format Indicator). Ethernet:0 12 bits: VID (VLAN Identifier) BAC SEN P a g e 4
5 Les trames provenant s un switch qui les aura taguées doivent être réceptionnées par un hôtes du réseau qui comprend la norme 802.1Q. Si l hôte ne sait pas lire cette norme, la trame sera rejetée. Les périphériques réseaux qui acceptent la norme 802.1Q sont, par exemple : - Les switches - Les routeurs - Les DSLAM - Les cartes réseaux Mais ce n est pas un généralité, il faut absolument s en assuré en consultant la documentation constructeur avant l achat de l un de ces périphériques. Les switches HP Série Procurve, Netgear (mangeables), les switches et routeurs CISCO, acceptent cette norme, mais il s agit là de matériel professionnel. A. Les avantages des réseaux virtuels: Les réseaux virtuels amènent beaucoup d'avantages : réduction de la diffusion du trafic création de groupes de travail indépendamment de l'infrastructure physique contrôle des échanges inter-vlan Les messages de diffusion (broadcast) sont limités à l'intérieur de chaque VLAN. Ainsi les broadcasts d'un serveur peuvent être limités aux clients de ce serveur. Des groupes de stations peuvent être réalisés sans remettre en cause l'architecture physique du réseau. De plus, un membre de ce groupe peut se déplacer sans changer de réseau virtuel. Dans le cas de VLAN par adresse IEEE ou par sous-réseau IP, il n'y a pas de reconfiguration des commutateurs. Les échanges inter-vlan se réalisent tout comme des échanges inter-réseaux, c'est-à-dire au travers de routeurs ou des switches de niveau 3.Il est par conséquent possible de mettre en œuvre un filtrage du trafic échangés entre les VLAN. C est le routage inter-vlan. BAC SEN P a g e 5
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