Assembler les briques du LAN et du WAN

Mettre en place un réseau fédérateur

Les données du problème Le réseau de 800 postes dont nous avons décrit l’installation au chapitre 6 fonctionne parfaitement. Or, voici que l’ouverture d’un nouvel immeuble à proximité est annoncée. Elle implique un changement d’échelle, puisqu’il s’agit d’une tour de quinze étages, représentant environ 2 000 connexions, à raison de 130 par étage en tenant compte des postes de travail, des imprimantes, des serveurs, etc. Le câblage a été conçu en fonction des besoins potentiels en matière d’architecture, incluant à la fois la téléphonie (la voix), le réseau local (les données), et la diffusion vidéo (l’image). Les principes sont ceux qui ont été étudiés au chapitre 5. La démarche Il semble tout d’abord évident qu’il faudra au moins un réseau local par étage, afin de contrôler les flux, et sans doute plus, car il faut toujours s’attendre à des besoins spécifiques pour une population de 1 500 utilisateurs. Il est donc sage de prévoir une quarantaine de réseaux. Un constat s’impose : s’il faut descendre près de quinze réseaux en collapse backbone, les équipements fédérateurs doivent disposer d’une très grande capacité. De plus, un réseau redondant est absolument nécessaire pour assurer une bonne qualité de service. En effet, à une telle échelle, un problème survient nécessairement quelque part (en vertu d’un principe de probabilité). Le point central de l’architecture concerne donc les caractéristiques du réseau fédérateur pour lequel nous nous posons les questions suivantes : • Quelle technologie ? • Quels équipements ? • Routeurs ou commutateurs de niveau 3 ? Quelle technologie ? Nous avons ici le choix entre Ethernet et ATM, sujet que nous avions abordé au cours du chapitre précédent. Bien qu’adapté aux réseaux WAN, les constructeurs nous proposent d’utiliser ATM également pour les réseaux locaux. Choix étrange, car l’utilisation de ce protocole pose un certain nombre de problèmes : • Il faut mettre en place une mécanique complexe pour adapter un réseau multipoint tel qu’Ethernet à un réseau ne fonctionnant qu’avec des circuits virtuels point à point. • Il faut mettre en place une mécanique non moins complexe pour adapter les VLAN Ethernet au monde ATM. • Le débit d’ATM est aujourd’hui limité à 622 Mbit/s, 155 Mbit/s étant le débit le plus fréquemment rencontré dans les entreprises. Face au Gigabit Ethernet, l’argument est donc mince. © Éditions Eyrolles Assembler les briques du LAN et du WAN CHAPITRE 11 225 Un certain nombre de standards permettent d’effectuer cette intégration. Il s’agit de LANE (LAN Emulation) pour les VLAN, de MPOA (Multi Protocol Over ATM) pour le routage et l’interconnexion des ELAN (Emulated LAN) et de Classical IP pour la correspondance entre adresses ATM et adresses IP. Face à cela, Ethernet nous offre la simplicité et une panoplie de solutions homogènes et évolutives, du 10 mégabits au Gigabit. Nous choisirons donc cette technologie pour l’ensemble de notre réseau local, du poste de travail au réseau fédérateur. Quels équipements ? Le réseau fédérateur concentre tous les flux entre les réseaux d’étage d’une part, et entre ces derniers et les ressources communes d’autre part. Cela suppose que la majorité des flux est émise entre les utilisateurs d’un étage donné. Mais, de nos jours, la traditionnelle répartition 80/20 (80 % du trafic local sur le réseau et 20 % vers d’autres réseaux) n’est plus valable. Par exemple, la constitution de groupes de travail pluridisciplinaires amène des personnes dispersées au sein de l’immeuble à établir des liens de communication privilégiés entre elles. Traduit en termes techniques, les flux réseau générés de manière privilégiée entre les postes de travail et les serveurs évolueront sans cesse. En outre, la constitution de réseaux isolés regroupant des utilisateurs géographiquement dispersés pourrait s’avérer nécessaire. La solution à ces besoins passe par les VLAN (Virtual Local Area Network). Cette technologie permet de définir des segments Ethernet logiques, indépendamment de la localisation géographique des postes de travail. Une trame émise au sein d’un VLAN ne sera diffusée qu’aux stations participant audit VLAN

Routeur ou commutateur de niveau 3 ?

L’intérêt de partitionner notre réseau en réseaux plus petits est de circonscrire localement les flux générés par un groupe d’utilisateurs, de créer des zones isolées, ou encore de réduire les flux générés par les broadcast (surtout pour les grands réseaux). La constitution de réseaux distincts (constituant chacun un domaine de broadcast MAC) nécessite cependant de les interconnecter quelque part. En effet, même s’ils appartiennent à des groupes différents, les utilisateurs doivent, à un moment ou à un autre, accéder à des ressources communes (serveur d’annuaire, passerelles fax, base de données centrale, PABX, accès Internet, etc.). Une fonction de routage est donc nécessaire pour interconnecter ces différents réseaux, qu’ils soient physiquement ou virtuellement constitués. À ce niveau, nous avons le choix entre deux types d’équipements : les routeurs et les commutateurs de niveau 3. Comparé au commutateur de niveau 3, le routeur présente un certain nombre de désavantages : il est nettement moins performant et, de ce fait, dispose rarement d’interfaces Gigabit. Par ailleurs, il ne sait pas gérer les VLAN. Ce dernier point mentionné implique que le routeur dispose d’autant d’interfaces qu’il y a de VLAN (si ceux-ci sont créés par port), ou d’autant d’adresses IP sur une interface qu’il y a de VLAN créés par adresse IP. Pour les petits et moyens réseaux (moins de 800 postes) sans liens gigabit, on peut envisager un routeur pour interconnecter quelques VLAN. Au-delà de ces restrictions, le commutateur de niveau 3 s’impose. LES COMMUTATEURS DE NIVEAUX 2 ET 3 Un commutateur de niveau 2 agit au niveau des couches physique et logique (niveaux 1 et 2). Il ne traite que les trames MAC. On parle de commutation de niveau 2 ou layer 2 switching. Un commutateur de niveau 3, quant à lui, agit au niveau de la couche réseau (niveau 3). Il ne traite que les paquets IP. C’est l’équivalent d’un routeur mais en beaucoup plus performant. On parle de commutation de niveau 3 ou layer 3 switching. © Éditions Eyrolles Assembler les briques du LAN et du WAN CHAPITRE 11 227 Quelle architecture ? Nous voilà donc confortés dans le choix des commutateurs. Mais quelle architecture retenir ? Et à quel débit ? On le voit, pour notre réseau de 1500 postes, de nouvelles considérations viennent compliquer notre tâche, de nouveaux paramètres influent sur le choix de l’architecture. En fait, tout tourne autour du fédérateur, pièce maîtresse du réseau. Résumons : 1. Une architecture basée uniquement sur des commutateurs de niveau 2 a le mérite de la simplicité. Elle a été étudiée au chapitre 6. Si l’on veut créer des réseaux séparés, il faut employer des VLAN par port ou par adresses MAC, ce qui augmente la complexité d’exploitation. 2. Une architecture basée uniquement sur des commutateurs de niveau 3 est plus coûteuse. Elle est cependant plus souple que la précédente, car on peut choisir les classes d’adresses IP et les combiner. L’architecture est identique à celle de la première solution, seule la technologie change. 3. Une architecture basée sur des routeurs est la moins performante de toutes et la moins souple (pas de VLAN possible). En fait, les routeurs sont plutôt destinés aux réseaux WAN. 4. Une architecture reposant sur un réseau fédérateur ATM est la plus complexe et la plus fragile, car elle impose une combinaison de plusieurs technologies. Son débit est, de plus, limité à 622 Mbit/s, ce qui est un handicap certain face au Gigabit Ethernet. En fait, le routage n’est nécessaire qu’au niveau du réseau fédérateur, car tous les commutateurs d’étage y seront reliés. En définitive, le choix se portera sur des commutateurs de niveau 2 pour les étages, et des commutateurs de niveau 3 pour le réseau fédérateur. Dans la pratique, ces derniers sont également des commutateurs de niveau 2 équipés de cartes de commutation de niveau 3. Pour le reste, nous appliquerons les recettes indiquées au chapitre 6. Les commutateurs d’étage sont équipés de cartes 10/100bT ainsi que de deux ports uplink gigabit. Ils peuvent éventuellement être dotés de cartes 100bF ou de cartes gigabit pour connecter des serveurs délocalisés. Les commutateurs fédérateurs sont principalement équipés de cartes gigabit pour être raccordés, d’une part, entre eux et, d’autre part, aux commutateurs d’étage. Ils peuvent éventuellement être dotés de cartes 10/100bT ou 1000bT, afin de connecter des serveurs situés dans des salles informatique. Les cartes 1000bT offrent, en effet, une plus grande densité de port que leurs équivalents en fibre optique. Les cartes en fibre optique sont utilisées partout où les distances sont supérieures à 90 mètres. Leur emploi est cependant systématisé au niveau du réseau fédérateur, même en dessous de cette distance, afin de disposer de configurations homogènes.