Objectifs de certification

CCNA 200-301

  • 1.11 Décrire les principes des réseaux sans-fil

    • 1.11.a Nonoverlapping Wi-Fi channels
    • 1.11.b SSID
    • 1.11.c RF
    • 1.11.d Encryption
  • 2.6 Comparer les architectures Cisco Wireless Architectures et les modes des APs

  • 1.1 Expliquer le rôle et la fonction des composants réseau

    • 1.1.a Routers
    • 1.1.b Commutateurs (switches) L2 et L3
    • 1.1.c Pare-feu NG (Next-generation firewalls) et IPS
    • 1.1.d Point d’accès (Access points)
    • 1.1.e Controlleurs (Cisco DNA Center and WLC)
    • 1.1.f Points terminaux (Endpoints)
    • 1.1.g Serveurs
  • 2.7 Décrire les connexions physiques d’infrastructure des composants WLAN (AP,WLC, access/trunk ports, et LAG)

  • 2.8 Décrire les connexions des accès de gestion des APs et du WLC (Telnet, SSH, HTTP,HTTPS, console, et TACACS+/RADIUS)

  • 2.9 Configurer les composants d’un accès au LAN sans-fil pour la connectivité d’un client en utilisant un GUI seulement pour la création du WLAN, les paramètres de sécurité, les profiles QoS et des paramètres WLAN avancés

  • 5.9 Décrire les protocoles de sécurité sans-fil (WPA, WPA2, et WPA3)

  • 5.10 Configurer un WLAN en utilisant WPA2 PSK avec un GUI


Couche physique (L1) WLAN IEEE 802.11

Bien que d’autres fréquences soit proposées par le standard IEEE 802.11, les implémentations les plus populaires utilisent les bandes de fréquences 2,4 GHz ou 5 GHz ou encore les deux. La technologie autorise uniquement des communications en Half-Duplex. Le support doit alors être vu comme étant partagé avec une concurrence dans l’usage des fréquences contrairement à nos réseaux LAN Ethernet commutés et filaires.

1. Bandes de fréquences

Aux États-Unis, trois bandes principales (gammes de fréquences) sont attribuées à des fins industrielles, scientifiques et médicales (ISM) sans licence. Les bandes ISM utilisées par le standard IEEE 802.11 et ses variantes sont les bandes en 2,4 GHz et en 5 GHz :

  • Bande 2,4 GHz (IEEE 802.11b/g/g/n) : 2,4 à 2,4835 GHz
  • Bande 5 GHz (IEEE 802.11a/n/ac) :
    • 5,150 à 5,250 GHz (UNII-1)
    • 5,250 à 5,350 GHz (UNII-2)
    • 5,450 à 5,710 GHz (UNII-2e)
    • 5,725 à 5,875 GHz (UNII-3)

L’usage des bandes de fréquence reste soumis aux lois et réglements des Etats avec des organismes de régulation tels que l’ITU, le FCC, l’ETSI, etc.

2. Media partagé

Il est important de comprendre en quoi le Wi-Fi diffère des réseaux LAN Ethernet. Un réseau local câblé est le plus souvent une infrastructure commutée en duplex intégral (full-duplex). Cela signifie que le trafic est envoyé et reçu simultanément ; il est “commuté” entre les ports actifs des commutateurs de telle sorte qu’un client puisse émettre et recevoir simultanément.

Le Wi-Fi, par contre, fonctionne en half-duplex, ce qui signifie que l’on peut soit transmettre (Tx) des données à un un client/AP, soit en recevoir (Rx) d’un client/AP sur le support, mais pas les deux à la fois, les clients et le réseau accédant à tour de rôle à ce support. L’air est un domaine partagé en diffusion et en collision.

Le Wi-Fi est basé sur la contention, ce qui signifie qu’il y a des règles d’accès pour les stations qui tentent d’accéder au média et que les collisions (dues au fait que deux stations ou plus accèdent simultanément au support) sont traitées de manière équitable pour que chacun ait une chance de placer son trafic.

La bande passante disponible dépendra du temps d’antenne partagé entre les utilisateurs concurrents et du débit de donnée négocié. Pour augmenter la bande passante par utilisateur, il faudra améliorer la couverture radio snotamment en augmentant le nombre de points d’accès.

3. Interférences radios

En augmentant le nombre d’antennes, on risque d’avoir des canaux qui se chevauchent entre eux et qui créent des interférences entre les portions de fréquences utilisées. Une fonctionnalité comme Cisco RRM, Radio Resource Management calcule et attribue les meilleures combinaisons de canaux et de puissances à l’aide de mesures de l’environnement radio.

  • Eléments voisins
  • Eléments externes

4. Bande de fréquences 2,4 GHz

Les périphériques IEEE 802.11b, IEEE 802.11g et IEEE 802.11n reconnaissent seulement cette bande de fréquence 2,4 GHz sur-utilisée. 802.11n peut supporter jusqu’à 3 flux simultanés (en pratique, 4 en théorie) notamment grâce à MIMO (Multiple Input Multiple Output), supporte des canaux de 40 MHz (doublés). 802.11n est plus fiable que ses prédécesseurs et supporte aussi en option la bande des fréquences 5 GHz.

Le FCC (États-Unis) autorise 11 canaux, l’ETSI (Europe) et la plupart des autres parties du monde autorisent jusqu’à 13 canaux, et le Japon autorise jusqu’à 14 canaux, mais une licence spéciale et des modes d’exploitation sont nécessaires pour fonctionner sur le canal 14.

Canaux 2,4 GHz 1,6,11

Les plans de canaux pour la bande des fréquences 2,4 GHz identifient 14 canaux qui se chevauchent. Seuls trois d’entre eux, les canaux 1, 6 et 11 ne se chevauchent pas. Tous les autres canaux chevauchent ou partagent des limites d’autres canaux en interférence.

Canaux 2,4 GHz 1,5,9,13

Source des images : WLAN RF Design Considerations, Cisco Enterprise Mobility 8.5 Design Guide.

Dans ce cas, si vous avez sélectionné les canaux 1, 5, 9 et 13 dans un même espace physique, toute radio utilisant les canaux standards interférera avec au moins un et dans la plupart des cas 2 de vos canaux.

Les stratégies valides pour réduire la congestion dans la bande des 2,4 GHz comprennent la réduction de l’auto-interférence par différentes actions recommandées :

  1. Désactiver les débits de données 802.11b : cela réduira la zone de couverture et d’interférence et éliminera les protocoles les moins efficaces.

  2. Choisir des débits de données obligatoires minimums relativement élevés : cela réduit également la zone de couverture/interférence effective ; d’autre part, des débits de données de 12 à 18 Mbps sont utilisés dans les déploiements à haute densité.

  3. Pas plus de 3-4 SSID sur un seul AP, car chaque AP doit diffuser chaque WLAN configuré : cela peut réduire considérablement les frais de gestion associés au canal physique.

  4. Éliminer les sources d’interférences non Wi-Fi connues, un outil comme Cisco CleanAir peut aider à les identifier, à les évaluer et à les localiser.

5. Bande de fréquence 5 GHz

Le standard 802.11ac supporte uniquement la bande de fréquence 5 GHz. Il propose l’usage de canaux d’une taille variant de 20, 40, 80 ou 160 MHz et il supporte jusqu’à huit flux simulatanés (MU-MIMO).

Bande de fréquences 5GHz IEEE 802.11 aux Etats-Unis

6. Bande passante

Les données transmises en ondes radio à travers l’air sont codées de façon à optimiser la bande passante disponible dans un canal physique quelques dizaines de MHz, typiquement entre 10 MHz et 80 MHz. Aussi, les technologies MIMO optimisent les chemins multiples et profitent des environnements bruités pour supporter plusieurs flux simultanés. De plus, les versions les plus récentes de IEEE 802.11 améliore fortement les délais d’accès au support.

PHYProtocole IEEEAnnéeFréquenceBande passantetaux d’un fluxFlux MIMOModulation
DSSS/FHSS802.11-199719972,4 GHz22 MHz1,2 Mbps-DSSS, FHSS
HR-DSSS802.11b19992,4 GHz22 MHz1,2,5.5,11 Mbps-DSSS
OFDM802.11a19995 GHz5/10/20 MHz6,9,12,18,24,36,48,54 Mbps-OFDM
ERP-OFDM802.11g20032,4 GHz5/10/20 MHz6,9,12,18,24,36,48,54 Mbps-OFDM
HT-OFDM802.11n20092,4 GHz et 5 GHz20 MHz7.2 à 72.2 Mbps4MIMO-OFDM
HT-OFDM802.11n20092,4 GHz et 5 GHz40 MHz15 à 150 Mbps4MIMO-OFDM
VHT-OFDM802.11ac20135 GHz20 MHz7.2 à 96 MBps8MIMO-OFDM
VHT-OFDM802.11ac20135 GHz40 MHz15 à 200 MBps8MIMO-OFDM
VHT-OFDM802.11ac20135 GHz80 MHz32.5 à 433 MBps8MIMO-OFDM
VHT-OFDM802.11ac20135 GHz80 MHz65 à 866 MBps8MIMO-OFDM

Pour aller plus loin

Laisser un commentaire