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Technologies LAN/WAN

Au sens du modèle TCP/IP la couche Accès Réseau est vide car la pile des protocoles Internet est censée "interopérer" avec les différentes technologies qui offrent un accès au réseau.

Au niveau de la couche Accès Réseau deux grands types de technologies se distinguent :

  • les technologies LAN (Local Area Network),
  • les technologies WAN (Wide Area Network).

On trouvera d'autres acronymes qui précisent la nomenclature : PAN (Personal), WPAN (Wireless), WLAN, MAN, WMAN, WWAN, etc.

Si cette distinction fondamentale LAN/WAN tient essentiellement à la portée des technologies ou à leur usage, ce sont aussi d'autres critères comme l'origine de leur standardisation qui les opposent dans les rôles ou leurs objectifs.

Pour qu'une norme puisse connaître une réalité, les acteurs du marché doivent la rendre disponible.

Technologies et Protocoles LAN/WAN : matériel/physique

  • Assurent le transport des données sur les liaisons locales
  • LAN : Technologies au sein des réseaux locaux (confinés localement, rapides et permanents)
  • WAN : Technologies qui interconnectent les routeurs, point intermédiaires de connectivité, plus lente et couvrant de longues distances.

1. Technologies LAN

  • Caractéristiques en portée
  • Technologies IEEE 802
  • 802.1 : Bridging (STP, LLDP, ...)
  • 802.3 : Ethernet
  • 802.11 : Wifi
  • 802.15 : Bluetooth, ZigBee, Z-Wave
  • 802.16 : WiMax

2. Technologies WAN

  • 8.1.a Metro ethernet
  • 8.1.b VSAT
  • 8.1.c Cellular 3g/4g
  • 8.1.d MPLS
  • 8.1.e T1/E1
  • 8.1.f ISDN
  • 8.1.g DSL
  • 8.1.h Frame relay
  • 8.1.i Cable
  • 8.1.j VPN

3. Commutation de circuit

La commutation de circuit est un mode d'établissement d'une liaison de télécommunication pour laquelle :

  • un chemin physique ou logique est établi entre deux équipements

et

  • est bloqué pour toute la durée de la communication.

L'établissement de circuit est aujourd'hui exécutée de manière électronique.

Dans la commutation par circuit, il y a un risque de sous-utilisation du support en cas de "silence" pendant la communication.

RNIS (ISDN) est un exemple de technologie à commutation de circuit qui digitalise la voix en tant que service.

Le temps passé est facturé.

4. Commutation de paquet

La commutation de circuits s'oppose au principe de la commutation de paquets qui optimise le canal de transmission laissant le soin à des commutateurs intermédiaires d'acheminer les paquets (Ethernet, Wi-Fi, IP) ou en établissant des Circuits Virtuels (ATM, Frame-Relay).

Ces technologies sont facturées par quantité de données échangées.

Le protocole MPLS permet de construire des réseaux IP cohérents sur ces architectures préexistantes avec une forme de confidentialité et de la gestion de qualité de service.

5. Câblage et environnements bruités

Le câble cuivre ou FO et l’air transportent les données transmises. Mais ces supports exigent une connectique et un placement correct sans quoi le signal risque de se dégrader.

Tous les supports peuvent connaître des sources de bruit qui dégradent le signal.

Les supports ont aussi leurs caractéristiques en vitesse et en portée.

6. Cuivre

  • Sensible aux interférences électromagnétiques : ascenseurs, néons, engins de puissance, etc.
  • Segments physiques limités à quelques dizaines de mètres → répétition du signal.
  • Relativement bon marché, populaire, facile à déployer.
  • Format : Paire torsadée, coaxial

7. Fibre Optique

  • La FO est insensible aux interférences électromagnétiques et convient aux environnements industriels fortement bruités.
  • Peut connaître des interférences dues à un mauvais placement du câble FO, une soudure mal réalisées, des connecteurs défectueux, etc.
  • Pas de limite théorique sur la distance (plusieurs Km) et sur la vitesse (plusieurs Gb/s).
  • En soi la FO n’est pas coûteuse. Par contre, le matériel de connexion et de déploiement est certainement plus coûteux (en compétences, en argent).

8. Fibre monomode, fibre multimode

La fibre multimode

Les rayons lumineux peuvent suivre des trajets différents suivant l'angle de réfraction. Les rayons peuvent donc arriver au bout de la ligne à des instants différents, d'une certaine dispersion du signal. Elles sont généralement utilisées pour de courtes distances, elles ont pour émetteur une diode électroluminescente et des performances d'environ 1 gigabits/Km. La fibre multimode est généralement utilisée pour de courte distance (de l'ordre de la centaine de mètre). Elle est la plus employée pour les réseaux privés.

La fibre monomode

Les rayons suivent un seul chemin. Elle a le cœur si fin (de l'ordre de la longueur d'onde du signal transmis) que le chemin de propagation des différents modes est pratiquement direct. La dispersion du signal est quasiment nulle, le signal est donc très peu déformé. Ses performances sont d'environ 100 gigabits/km, l'indice de réfraction peut être constant ou décroissant. Cette fibre est utilisée essentiellement pour les sites à distance. Le petit diamètre du cœur nécessite une grande puissance d'émission, donc des diodes au laser qui sont relativement onéreuses (ce qui rend la fibre monomode plus chère que la fibre multimode). Du fait de ses débits très importants, mais de son coût élevé, cette fibre est utilisée essentiellement pour les sites à grande distance et très grande distance.

Fibre monomode, fibre multimode

Connecteurs fibre

1.9. Air

  • L’air a l’avantage de permettre des connexions au réseau de manière non-mécanique. On parle alors de technologies “sans fil”.
  • Toutefois, c’est un environnement fortement bruité qui peut être corrigé par :
    des mécanismes de fiabilité protocolaires (réservation de ressources, accusés de réception, reprise sur erreur, etc.)
  • des mécanismes physiques comme MIMO.
  • Leur portée dépend du type d’onde et de la puissance d’émission.

10. Connexions WAN

Source : http://www.ciscopress.com/articles/article.asp?p=169686&seqNum=5

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Francois Goffinet est formateur Cisco Systems depuis 2002. Passionné des technologies des réseaux, de virtualisation et en nuage, Web et de cybersécurité souvent en Open Source ou Unix-Like, devops.