Commutation. Jean-Luc Damoiseaux IUT Aix-en-Provence Département R&T. JL Damoiseaux - Dpt R&T 1

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1 Commutation Jean-Luc Damoiseaux IUT Aix-en-Provence Département R&T JL Damoiseaux - Dpt R&T 1

2 PLAN Ethernet Commutateur Généralités Spanning Tree VLAN Segmentation d un réseau JL Damoiseaux - Dpt R&T 2

3 Caractéristiques Définie vers 1980 par Digital Intel Xerox Topologie logique en bus / Topologie physique en étoile Offre un débit 10 Mbits/s à 10Gbits/s La couche liaison est quasi identique. La couche physique est fonction de la vitesse Méthode d accès aléatoire CSMA/CD (sauf pour le 10Gbps) JL Damoiseaux - Dpt R&T 3

4 Architecture protocolaire I E E E OSI JL Damoiseaux - Dpt R&T 4

5 Logical Link Control Défini par la norme comme une sous couche indépendante de l équipement physique et commune aux sous couches MAC La sous-couche LLC est utilisée pour le processus de communication entre la couche réseau et la sous couche MAC Existence de 3 types de services LLC1 LLC2 LLC3 sans connexion et sans reprise sur erreurs avec connexion et contrôle flux/erreur sans connexion et avec reprise sur erreurs JL Damoiseaux - Dpt R&T 5

6 Medium Access Control La sous-couche MAC est responsable des composants physiques qui seront utilisés pour communiquer les informations Définition d une série de standard couvrant les besoins existants CSMA/CD (ethernet) Token ring MAN sans fil JL Damoiseaux - Dpt R&T 6

7 Adresse MAC Ethernet utilise des adresses MAC (codées sur 48 bits et exprimées par 12 chiffres hexadécimaux) pour identifier de façon unique un élément du réseau JL Damoiseaux - Dpt R&T 7

8 Format des trames JL Damoiseaux - Dpt R&T 8

9 Format des trames Ethernet II JL Damoiseaux - Dpt R&T 9

10 CSMA-CD Carrier Sense Multiple Access Collision Détection JL Damoiseaux - Dpt R&T 10

11 PLAN Ethernet Commutateur Généralités Spanning Tree VLAN Segmentation d un réseau JL Damoiseaux - Dpt R&T 11

12 Caractéristiques Équipement de couche 2 Établit une liaison point à point entre l émetteur et le récepteur Transmission sans collision Supprime les limites des répéteurs Utilise des circuits spécialisés (ASIC) afin de réduire la latence JL Damoiseaux - Dpt R&T 12

13 Opérations fondamentales Commutation : réception d une trame, sélection de la(les) interface(s) de sortie transmission de la trame Gestion de la table de commutation JL Damoiseaux - Dpt R&T 13

14 JL Damoiseaux - Dpt R&T 14

15 JL Damoiseaux - Dpt R&T 15

16 JL Damoiseaux - Dpt R&T 16

17 JL Damoiseaux - Dpt R&T 17

18 JL Damoiseaux - Dpt R&T 18

19 JL Damoiseaux - Dpt R&T 19

20 Modes de commutation Cut Through : la trame est acheminée avant sa réception complète Fast Forward (transfert destination) Fragment Free (transfert après 64 octets) Store and Forward : la trame est acheminée après sa réception complète JL Damoiseaux - Dpt R&T 20

21 Mode de commutation : Cut Through JL Damoiseaux - Dpt R&T 21

22 Mode de commutation : Store and Forward JL Damoiseaux - Dpt R&T 22

23 PLAN Ethernet Commutateur Généralités Spanning Tree VLAN Segmentation d un réseau JL Damoiseaux - Dpt R&T 23

24 Problématique Nécessité d une redondance pour augmenter la fiabilité Solution : topologie commutée redondante Problèmes Tempête de broadcast Retransmissions multiples de trames Instabilité des tables de commutation JL Damoiseaux - Dpt R&T 24

25 Topologie commutée simple JL Damoiseaux - Dpt R&T 25

26 Spanning Tree : Caractéristiques Protocole IEEE 802.1d Création entre les commutateurs, par blocage de port, d un chemin le plus court et sans boucle Utilisation de messages appelés BPDU (Bridge Protocol Data Unit) JL Damoiseaux - Dpt R&T 26

27 Spanning Tree : Principe JL Damoiseaux - Dpt R&T 27

28 PLAN Ethernet Commutateur Généralités Spanning Tree Segmentation d un réseau VLAN JL Damoiseaux - Dpt R&T 28

29 Pourquoi? La segmentation permet d'isoler le trafic ente les segments Elle augmente la bande passante disponible JL Damoiseaux - Dpt R&T 29

30 Qu est ce que l on segmente? Domaine de collision : liè à Ethernet ; zone réseau dans laquelle voyagent des trames qui peuvent rentrer en collision avec d'autres Domaine de broadcast : Ensemble de tous les dispositifs qui recevront des trames de diffusion provenant de n'importe quel des dispositifs faisant partie de cet ensemble JL Damoiseaux - Dpt R&T 30

31 Avec quels matériels? Commutateur : half duplex : réduit la taille d un domaine de collision mais augmente leur nombre (1 domaine par port) full duplex : supprime le domaine de collision Diffuse les broadcasts de niveau II Routeur : Réduit la taille des domaines de broadcast mais augmente leur nombre (1 domaine par interface) Ne diffuse pas les broadcasts JL Damoiseaux - Dpt R&T 31

32 1 domaine de collision / 1 domaine de broadcast JL Damoiseaux - Dpt R&T 32

33 (HALF DUPLEX) 6 domaines de collisions / 1 domaine de broadcast (FULL DUPLEX) 0 domaine de collisions / 1 domaine de broadcast JL Damoiseaux - Dpt R&T 33

34 4 domaines de collision / 1 domaine de broadcast JL Damoiseaux - Dpt R&T 34

35 (HALF DUPLEX) 18 domaines de collisions / 1 domaine de broadcast (FULL DUPLEX) 0 domaine de collisions / 1 domaine de broadcast JL Damoiseaux - Dpt R&T 35

36 4 domaines de collision / 4 domaines de broadcast JL Damoiseaux - Dpt R&T 36

37 (HALF DUPLEX) 18 domaines de collisions / 4 domaines de broadcast (FULL DUPLEX) 0 domaine de collisions / 4 domaines de broadcast JL Damoiseaux - Dpt R&T 37

38 PLAN Ethernet Commutateur Généralités Spanning Tree Segmentation d un réseau VLAN JL Damoiseaux - Dpt R&T 38

39 Généralités VLAN Ξ Virtual LAN Segmentation logique d un réseau commuté sur la base des fonctions, des équipes de projet ou des applications de l entreprise, et ceci indépendamment de l emplacement physique ou des connexions au réseau Réduit la taille des domaines de broadcast JL Damoiseaux - Dpt R&T 39

40 JL Damoiseaux - Dpt R&T 40

41 Avantages des vlans Déplacement facile des stations de travail sur le LAN Ajout facile des stations de travail au LAN Modification facile de la configuration LAN Contrôle facile du trafic réseau Amélioration de la sécurité JL Damoiseaux - Dpt R&T 41

42 Principaux types de VLAN Axés sur le port (VLAN statique) Chaque port est affecté à un VLAN Facilité de mise en oeuvre Sécurité Axés sur l adresse MAC (VLAN dynamique) Affectation à un VLAN "à la volé" Mise en œuvre compliquée Mobilité des utilisateurs JL Damoiseaux - Dpt R&T 42

43 Principaux types de VLAN JL Damoiseaux - Dpt R&T 43

44 VLAN Statique JL Damoiseaux - Dpt R&T 44

45 VLAN dynamique JL Damoiseaux - Dpt R&T 45

46 Principe de fonctionnement A un VLAN correspond un domaine de broadcast de niveau II Une trame émise par un équipement ne peut atteindre que les équipements situés dans son VLAN JL Damoiseaux - Dpt R&T 46

47 Jonction de VLANs JL Damoiseaux - Dpt R&T 47

48 Agrégation : 802.1q ou trunking Lien agrégé Pendant le voyage sur le lien agrégé les trames sont étiquetées JL Damoiseaux - Dpt R&T 48

49 Communication inter-vlans (I) JL Damoiseaux - Dpt R&T 49

50 Communication inter-vlans (II) JL Damoiseaux - Dpt R&T 50

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