Chapitre_7_La commutation.pdf

Chapitre 1 : Initiation aux réseaux commutés Routage et commutation Presentation_ID © 2014 Cisco Systems, Inc. Tous droits réservés. Confidentiel Cisco 1  Chapitre 1 1.0 Introduction 1.1 Conception LAN 1.2 L'environnement commuté...

Chapitre 1 : Initiation aux réseaux commutés Routage et commutation Presentation_ID © 2014 Cisco Systems, Inc. Tous droits réservés. Confidentiel Cisco 1  Chapitre 1 1.0 Introduction 1.1 Conception LAN 1.2 L'environnement commuté 1.3 Résumé Presentation_ID © 2014 Cisco Systems, Inc. Tous droits réservés. Confidentiel Cisco 2  Chapitre 1 : objectifs § Décrire la convergence des données, de la voix, et la vidéo dans le contexte des réseaux commutés § Décrire un réseau commuté de PME § Expliquer le processus de transfert de trames dans un réseau commuté § Comparer un domaine de collision à un domaine de diffusion Presentation_ID © 2014 Cisco Systems, Inc. Tous droits réservés. Confidentiel Cisco 3  Réseaux convergents Complexité croissante des réseaux § Le monde numérique change § Les informations doivent être accessibles où que l'on se trouve dans le monde § Les réseaux doivent être sécurisés, fiables et extrêmement disponibles Presentation_ID © 2014 Cisco Systems, Inc. Tous droits réservés. Confidentiel Cisco 4  Réseaux convergents Éléments d'un réseau convergent § La collaboration est une exigence § Pour prendre en charge la collaboration, les réseaux utilisent les solutions convergentes § Services de données tels que les systèmes vocaux, les téléphones IP, les passerelles voix, la prise en charge de la vidéo et les vidéoconférences § Le contrôle des appels, la messagerie vocale, la mobilité et le standard automatisé sont d'autres fonctions courantes Presentation_ID © 2014 Cisco Systems, Inc. Tous droits réservés. Confidentiel Cisco 5  Réseaux convergents Éléments d'un réseau convergent § Avantages des réseaux convergents : Plusieurs types de trafic, un seul réseau à gérer Des économies considérables sur l'installation et la gestion des différents réseaux (voix, vidéo, données) Gestion informatique intégrée Presentation_ID © 2014 Cisco Systems, Inc. Tous droits réservés. Confidentiel Cisco 6  Réseaux convergents Réseaux commutés sans frontières § Le réseau sans frontières de Cisco est une architecture réseau qui permet aux entreprises de connecter n'importe qui, n'importe où, à tout moment et sur n'importe quel appareil d'une manière à la fois sûre, fiable et transparente § Il est conçu pour répondre aux besoins des services informatiques et des entreprises, notamment en matière de prise en charge du réseau convergent et les nouvelles façons de travailler Presentation_ID © 2014 Cisco Systems, Inc. Tous droits réservés. Confidentiel Cisco 7  Réseaux convergents Hiérarchie dans le réseau commuté sans frontières § Les directives de conception de réseaux commutés sans frontières reposent sur les principes suivants : Hiérarchie Modularité Résilience Flexibilité Presentation_ID © 2014 Cisco Systems, Inc. Tous droits réservés. Confidentiel Cisco 8  Réseaux convergents Hiérarchie dans le réseau commuté sans frontières § Couche d’accès: sert d’interface avec les équipements finaux, et permet l’accès au reste du réseau (ordinateurs, imprimantes, téléphones, commutateurs, routeurs, …) Couche de distribution : entre le couche d’accès et la couche cœur de réseau. Elle délimite les domaines de diffusion à travers les VLANS. Elle offre une grande fiabilité (redondance, performance) Couche cœur de réseau: assure l’inter-connectivité des équipements de la couche distribution, et permet de se connecter à Internet Remarque: La couche de distribution et la couche cœur de réseau peuvent être groupées dans une même couche Presentation_ID © 2014 Cisco Systems, Inc. Tous droits réservés. Confidentiel Cisco 9  Réseaux convergents Cœur, distribution, accès Presentation_ID © 2014 Cisco Systems, Inc. Tous droits réservés. Confidentiel Cisco 10  Réseaux convergents Rôle des réseaux commutés § Le rôle des réseaux commutés a évolué § Un réseau local (LAN) commuté accroît la flexibilité et permet la gestion du trafic § Il prend également en charge des fonctionnalités telles que la qualité de service, la sécurité renforcée, la prise en charge de la technologie sans fil et de la téléphonie IP, et les services de mobilité Presentation_ID © 2014 Cisco Systems, Inc. Tous droits réservés. Confidentiel Cisco 11  Choix d’un commutateur § Coût : le coût d'un commutateur dépend du nombre et de la rapidité des interfaces, des fonctionnalités prises en charge et de sa capacité d'extension. § Densité : les commutateurs réseau doivent prendre en charge le nombre souhaité de périphériques sur le réseau. § Alimentation : il est désormais usuel d'alimenter les points d'accès, les téléphones IP et même des commutateurs compacts au moyen de la technologie PoE (Power over Ethernet). § temps ; le commutateur doit donc comporter des possibilités de croissance. Presentation_ID © 2014 Cisco Systems, Inc. Tous droits réservés. Confidentiel Cisco 12  Choix d’un commutateur § Fiabilité : le commutateur doit fournir un accès permanent au réseau. § Vitesse des ports : la rapidité de la connexion réseau est d'une importance primordiale pour les utilisateurs finaux. § Tampons de trames : il est important qu'un commutateur enregistre les trames, dans les réseaux susceptibles d'encombrement des ports vers des serveurs ou d'autres parties du réseau. § Évolutivité : le nombre d'utilisateurs d'un réseau évolue généralement au fil du temps ; le commutateur doit donc comporter des possibilités de croissance. Presentation_ID © 2014 Cisco Systems, Inc. Tous droits réservés. Confidentiel Cisco 13  Réseaux commutés Facteur de forme § Fixe Presentation_ID © 2014 Cisco Systems, Inc. Tous droits réservés. Confidentiel Cisco 14  Réseaux commutés Facteur de forme § Modulaire Presentation_ID © 2014 Cisco Systems, Inc. Tous droits réservés. Confidentiel Cisco 15  Réseaux commutés Facteur de forme § Empilable Presentation_ID © 2014 Cisco Systems, Inc. Tous droits réservés. Confidentiel Cisco 16  Transfert de trame La commutation comme concept général § Un commutateur prend une décision en fonction du port d'entrée et de destination § Un commutateur LAN gère une table qu'il utilise pour déterminer comment acheminer le trafic § Les commutateurs LAN Cisco transmettent des trames Ethernet basées sur l'adresse MAC de destination des trames. Presentation_ID © 2014 Cisco Systems, Inc. Tous droits réservés. Confidentiel Cisco 17  Transfert de trame Remplissage dynamique de la table d'adresses MAC d'un commutateur § Un commutateur doit d'abord savoir quels équipements figurent sur chaque port avant de pouvoir transmettre une trame § Il crée une table appelée table d'adresses MAC, ou table de mémoire associative (CAM, Content Addressable Memory) § Le mappage port adresse de périphérique est stocké dans la table CAM § La CAM est un type particulier de mémoire utilisée dans des applications de recherche haut débit. § Les informations de la table d'adresses MAC sont utilisées pour transmettre les trames § Lorsqu'un commutateur reçoit une trame entrante dont l'adresse MAC ne figure pas dans la table CAM, il l'envoie à tous les ports, sauf à celui à partir duquel il l'a reçue. Presentation_ID © 2014 Cisco Systems, Inc. Tous droits réservés. Confidentiel Cisco 18 Remplissage dynamique de la table d'adresses MAC d'un commutateur Presentation_ID © 2014 Cisco Systems, Inc. Tous droits réservés. Confidentiel Cisco 19  Transfert de trame Méthodes de transfert par commutateur Presentation_ID © 2014 Cisco Systems, Inc. Tous droits réservés. Confidentiel Cisco 20  Transfert de trame Commutation par stockage et retransmission (« Store-and-Forward ») § Cette méthode permet au commutateur : Rechercher les erreurs (via le contrôle FCS) Effectuer la mise en mémoire tampon automatique § Transmettre plus lentement S’adapte à une commutation asymétrique Presentation_ID © 2014 Cisco Systems, Inc. Tous droits réservés. Confidentiel Cisco 21  Transfert de trame Commutation à la volée (« Cut-Through ») § Cette méthode permet au commutateur de lancer le transfert en 10 microsecondes environ § Pas de contrôle FCS § Pas de mise en mémoire tampon automatique § Ne s’adapte pas à une Commutation asymétrique Presentation_ID © 2014 Cisco Systems, Inc. Tous droits réservés. Confidentiel Cisco 22  Domaines de commutation Domaines de collision § Le domaine de collision est le segment sur lequel les périphériques sont en concurrence les uns avec les autres pour communiquer § Tous les ports d'un concentrateur appartiennent au même domaine de collision § Chaque port d'un commutateur constitue un domaine de collision § Le commutateur décompose le segment en domaines de collision plus petits, ce qui permet d’augmenter la bande passante Presentation_ID © 2014 Cisco Systems, Inc. Tous droits réservés. Confidentiel Cisco 23  Domaines de commutation Domaines de diffusion § Le domaine de diffusion représente l'étendue du réseau dans laquelle une trame de diffusion peut être transmise. § Les commutateurs envoient les trames de diffusion à tous les ports. C'est pourquoi ils ne segmentent pas les domaines de diffusion. § Tous les ports d'un commutateur (avec la configuration par défaut) appartiennent au même domaine de diffusion § Si deux commutateurs ou plus sont connectés, les diffusions sont envoyées vers tous les ports de tous les commutateurs (à l'exception de celui qui les a initialement émis) Presentation_ID © 2014 Cisco Systems, Inc. Tous droits réservés. Confidentiel Cisco 24  Domaines de commutation Réduction de l'encombrement du réseau Les commutateurs contribuent à réduire l'encombrement du réseau : § Ils facilitent la segmentation d'un LAN en domaines de collision séparés § Ils assurent une communication bidirectionnelle simultanée entre les périphériques § Ils tirent profit de leur densité de ports « plus élevée » § Ils mettent les trames volumineuses dans la mémoire tampon § Ils utilisent les ports haut débit § Ils exploitent leur méthode rapide de commutation interne § Ils représentent un faible coût par port Presentation_ID © 2014 Cisco Systems, Inc. Tous droits réservés. Confidentiel Cisco 25  Chapitre 1 : résumé § Dans ce chapitre, vous avez vu que la tendance est à la convergence des réseaux : un seul ensemble de câbles et d'équipements pour gérer la transmission de la voix, de la vidéo et des données. § En outre, la façon dont les entreprises fonctionnent a significativement changé. § Pas de bureaux physiques ni de contraintes géographiques. Les ressources doivent maintenant être parfaitement disponibles à tout moment et en tout lieu. § L'architecture du réseau sans frontières de Cisco permet à différents éléments, des commutateurs d'accès aux points d'accès sans fil, pour fonctionner ensemble et permettre aux utilisateurs d'accéder aux ressources à tout moment et en tout lieu. Presentation_ID © 2014 Cisco Systems, Inc. Tous droits réservés. Confidentiel Cisco 26  Chapitre 1 : résumé § Le modèle de conception hiérarchique traditionnel à trois couches divise le réseau ainsi : cœur, distribution et accès. Chaque partie du réseau peut être optimisée pour sa fonction spécifique. § Cela procure modularité, résilience et souplesse, ce qui constitue une base qui permet aux concepteurs de réseaux de fournir une sécurité, une mobilité et des fonctionnalités de communications unifiées. § Les commutateurs utilisent la commutation « store-and-forward » ou « cut-through ». § Chaque port d'un commutateur crée un domaine de collision distinct permettant une communication bidirectionnelle simultanée très haut débit. § Les ports des commutateurs ne bloquent pas les diffusions. Dans le cas d’association de plusieurs commutateurs, il y a risque de dégradation des performances Presentation_ID © 2014 Cisco Systems, Inc. Tous droits réservés. Confidentiel Cisco 27