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INTRO AUX WAN de CISCO TABLE DES MATIERES TABLE DES MATIERES .................................................................................... 1 A quoi servent les WAN ....................................................................................... 2 Que transportent les WAN ..................................................................................................... 2 Les équipements des WAN ................................................................................... 2 Les normes des WAN............................................................................................ 4 Les organismes de normalisation ..................................................................................... 4 La couche physique ............................................................................................................ 4 La couche Liaison de données.......................................................................................... 6 Les types de réseaux WAN ................................................................................... 6 Réseau à lignes permanentes ou à service numérique dédié ..................................... 7 Les services ........................................................................................................................ 7 La connectivité ................................................................................................................... 7 Le coût................................................................................................................................ 8 Autres réseaux permanents................................................................................................. 8 Les Réseaux commutés .......................................................................................................... 8 Services à commutation de circuits........................................................................................ 8 Signalisation et Multiplexage............................................................................................. 9 Réseau Téléphonique analogique (RTC) ........................................................................... 9 RNIS................................................................................................................................... 9 Le dial on demand ............................................................................................................ 11 Services à commutation de paquets ..................................................................................... 12 X25 ................................................................................................................................... 12 FRAME RELAY.............................................................................................................. 12 Circuits virtuels ................................................................................................................ 14 Services à commutation de cellules ..................................................................................... 14 ATM (Asynchronous Transfer Mode) ............................................................................. 14 Service de commutation de données haut débit (SMDS)................................................. 14 Autres services WAN........................................................................................................... 14 Modem câble (analogique partagé) .................................................................................. 14 Sans fil.............................................................................................................................. 15 Synthèse des réseaux............................................................................................................ 15 La connexion à l’opérateur de Telecom WAN ................................................... 15 Page 1/16 INTRO AUX WAN de CISCO Avant de mettre en œuvre une interconnexion LAN to WAN, il est important de bien maîtriser les notions de base des réseaux WAN. A quoi servent les WAN Les WAN sont des réseaux étendus qui, en informatique, servent à interconnecter des réseaux LAN généralement séparés par de grandes distances. Ils fonctionnent donc au-delà de la portée géographique des réseaux LAN. Ces LAN peuvent être des réseaux d’une même entreprise ou des réseaux d’entreprises différentes. Les WAN servent également à permettre aux stations d’un LAN d’accéder à à des services externes (tels que des bases de données), à des utilisateurs distants, à Internet via un opérateur (FAI). Ils utilisent pour communiquer divers services de connexions série (en général plus lentes que celles des LAN), fournis par les opérateurs Télécom Ces connexions peuvent être permanentes ou intermittentes (à la demande). Il est possible de commander auprès des fournisseurs de réseau WAN des liaisons WAN à des débits divers exprimés en bits par seconde (bits/s). La capacité en bits/s détermine la vitesse à laquelle les données sont transmises sur la liaison WAN. Aux États-Unis, la bande passante de réseau WAN est souvent fournie selon les débits établis par le North American Digital Hierarchy. Un réseau WAN relie entre eux les sites d'une même entreprise ainsi qu'une entreprise à d'autres entreprises, Il transporte généralement divers types de trafic, tels que la voix, des données et des images vidéo. Les routeurs sont des éléments essentiels de cette interconnexion. Distance entre les Emplacement des Nom processeurs processeurs 0,1m Carte de circuits imprimés Carte mère Données personnelles Réseau humain 1m Mainframe Réseaux de systèmes informatiques 10m Pièce LAN 100m Immeuble LAN 1km Campus LAN 100km Pays WAN 1000km Continent WAN 10000km Planète WAN Internet 100000km Système terre-lune WAN Satellites Que transportent les WAN Les WAN servent à transporter principalement les données des entreprises. Mais de plus en plus ils fournissent aussi des service de voix (téléphonie), d’image ou même de video. Les points de connexion LAN-WAN se situent au niveau du point de présence (POP) de l'immeuble de l’entreprise. Les équipements des WAN Les réseaux WAN utilisent, entre autres, les équipements suivants : • Les routeurs sont des unités qui offrent de nombreux services pour l’interconnexion de réseaux (niveau 3 OSI) via des ports d'interface LAN et WAN. Ils permettent une grande diversité de liaisons et de sous-réseaux, à des débits différents. Ce sont des unités de réseau actives et intelligentes, capables de participer à l'administration d'un réseau. Ils fournissent des services de connectivité et leurs performances sont fiables. Page 2/16 INTRO AUX WAN de CISCO • Les commutateurs WAN sont des unités de réseau multiport qui assurent les commutations du trafic de type Frame Relay ou X.25 et des services de commutation de données haut débit (SMDS). Les commutateurs WAN fonctionnent généralement au niveau de la couche liaison de données du modèle OSI. La figure illustre deux routeurs situés aux extrémités d'un réseau WAN, reliés par des commutateurs WAN. Dans cet exemple, les commutateurs filtrent, acheminent et diffusent les trames selon leur adresse de destination. • Les modems sont des équipements qui transforment les signaux numériques en analogiques en modulant et en démodulant le signal, ce qui permet de transmettre des données sur des lignes téléphoniques à fréquence vocale. À la source, les signaux numériques sont convertis dans un format approprié pour la transmission par des unités de communication analogique. À la destination, ces signaux analogiques sont reconvertis en signaux numériques. La figure illustre une connexion simple entre deux modems sur un réseau WAN... Les modems au sens large comprennent aussi les unités CSU/DSU ainsi que les adaptateurs de terminal (TA) et les terminaisons de réseau (NT1) qui servent d'interface aux services RNIS. • Les serveurs de communication, qui concentrent les communications utilisateur entrantes et sortantes. Page 3/16 INTRO AUX WAN de CISCO A quoi on peut rajouter les liaisons WAN elles-mêmes qu’on symbolise par un nuage pour représenter les réseaux commutés des opérateurs ou une ligne brisée pour les liaisons point à point. Les normes des WAN Les technologies WAN fonctionnent au niveau des trois couches inférieures du modèle de référence OSI : la couche physique, la couche liaison de données et la couche réseau. La couche réseau s’applique aux routeurs et concernent les protocoles de ce niveau (IP, IPX,…). Ces questions sont abordées ailleurs. Les normes relatives aux réseaux WAN décrivent surtout les exigences des couches physique et liaison de données. Les organismes de normalisation Les réseaux WAN utilisent la méthode d'encapsulation multicouche du modèle de référence OSI, comme les réseaux LAN. Toutefois, ils sont principalement axés sur la couche physique et la couche liaison de données. Les normes des réseaux WAN décrivent généralement les méthodes d'acheminement de la couche physique ainsi que la configuration exigée pour la couche liaison de données, notamment l'adressage, le contrôle de flux et l'encapsulation. Les normes des réseaux WAN sont définies et gérées par plusieurs autorités reconnues, dont les organismes suivants : • L'Union internationale des télécommunications - secteur de normalisation des télécommunications (UIT-T) (anciennement Comité consultatif international télégraphique et téléphonique (CCITT) • L'Organisation internationale de normalisation (ISO) • L'Internet Engineering Task Force (IETF) • L'Electrical Industries Association (EIA) • La Telecommunications Industry Association (TIA). L’EIA et la TIA sont des organismes américains. La couche physique Les protocoles de la couche physique des réseaux WAN décrivent la façon de fournir des connexions électriques, mécaniques, opérationnelles et fonctionnelles pour les services WAN. La plupart des réseaux WAN nécessitent une interconnexion qui est fournie par un opérateur télécom ou un FAI (Fournisseur d'Accès Internet). La couche physique WAN décrit l'interface entre l'ETTD (équipement terminal de traitement de données) et l'ETCD (équipement de terminaison de circuit de données). En règle générale, l'ETCD est du côté du fournisseur de services et l'ETTD est l'unité cliente à connecter au WAN. En général, l'ETTD est un routeur et l'ETCD est le matériel permettant de convertir les données de l'utilisateur en un format acceptable par les unités du service de réseau WAN. Par exemple, pour une connexion via le réseau téléphonique commuté (RTC), l’ETTD est un PC et l'ETCD est un modem. Page 4/16 INTRO AUX WAN de CISCO Parmi les ETTD, on trouve donc les modems mais aussi les différents adaptateurs vers les réseaux WAN (terminaison de réseau 1 (NT1) pour RNIS, unité CSU/DSU.( Channel Service Unit/ Data Service Unit) pour les liaisons E1/T1),…) Le chemin de réseau WAN reliant les ETTD est appelé liaison, circuit, canal ou ligne. L'ETCD sert essentiellement d'interface entre l'ETTD et la liaison de communication située dans le nuage du réseau WAN. L'interface ETTD/ETCD est semblable à une frontière où la responsabilité du trafic est transmise entre l'abonné du réseau WAN et le fournisseur de services de réseau WAN. En Anglais ETTD se dit DTE (Data Terminal Equipment) et ETCD, DCE (Data Comunication Equipement). Ce sont ces termes qui sont employés dans la mise en œuvre des routeurs. Plusieurs normes de couche physique définissent les règles qui régissent l'interface entre l'ETTD et l'ETCD : • • • • • • EIA/TIA-232 - Norme courante d'interface de couche physique établie par l'EIA et la TIA, qui prend en charge les circuits asymétriques dont la vitesse de transmission de signaux peut atteindre 64 kbits/s. Elle est similaire à la norme V.24 et était anciennement appelée RS-232. Cette norme est en vigueur depuis de nombreuses années. EIA/TIA-449 - Interface de couche physique très répandue, développée par l'EIA et la TIA. Il s'agit essentiellement d'une version plus rapide de la norme EIA/TIA-232 (pouvant atteindre 2 Mbits/s), capable de prendre en charge des câbles plus longs. EIA/TIA-612/613 - Norme décrivant l'interface HSSI (High-Speed Serial Interface), qui fournit un accès aux services à des débits T3 (45 Mbits/s), E3 (34 Mbits/s) et SDH STM-0 (51,84 Mbits/s). Le débit réel de l'interface dépend de l'unité DSU externe et du type de service auquel elle est connectée. V.24 - Norme établie par l'UIT-T pour une l'interface de couche physique entre l'ETTD et l'ETCD. V.35 - Norme de l'UIT-T décrivant un protocole synchrone de couche physique, utilisé pour les communications entre une unité d'accès au réseau et un réseau de paquets. Le protocole V.35 est très répandu aux États-Unis et en Europe ; il est recommandé pour les débits allant jusqu'à 48 kbits/s. X.21 - Norme de l'UIT-T régissant les communications série sur des lignes numériques synchrones. Le protocole X.21 est surtout utilisé en Europe et au Japon. Page 5/16 INTRO AUX WAN de CISCO • • G 703 - Spécification électrique et mécanique définie par l'UIT-T pour les connexions entre les équipements de l'opérateur télécom et l'ETTD utilisant des connecteurs BNC (British Naval Connector) et fonctionnant à des débits E1. EIA-530 - Deux mises en œuvre électriques des normes EIA/TIA-449 : RS-422 (pour les transmissions symétriques) et RS-423 (pour les transmissions asymétriques). La couche Liaison de données Les protocoles de liaison de données WAN décrivent la façon dont les trames sont transportées entre des systèmes sur une liaison unique.. La couche liaison de données des réseaux WAN définit le mode d'encapsulation des données à transmettre à des sites distants. Les protocoles de liaison de données WAN décrivent la façon dont les trames sont transportées entre les systèmes via un seul chemin de données. Ils comprennent les protocoles conçus pour fonctionner avec des services point à point, multipoints et commutés multi-accès, tels que les services Frame Relay • • • • • HDLC (High-Level Data Link Control) - Norme de l'IEEE ; peut être incompatible avec différents fournisseurs en raison de la façon dont chacun d'eux a choisi de l'implanter. La norme HDLC supporte les configurations point à point et multipoints avec un minimum de surcharge système. PPP (Protocole Point-à-Point) - Décrit dans la requête pour commentaires (RFC) 1661, ce protocole a été mis au point par le groupe IETF (Internet Engineering Task Force). Il comprend un champ servant à identifier le protocole de couche réseau. Frame Relay - Utilise des installations numériques de haute qualité ; utilise un verrouillage de trame simplifié, sans mécanisme de correction des erreurs, ce qui signifie qu'il peut envoyer des informations de couche 2 beaucoup plus rapidement que d'autres protocoles WAN. Cisco/IETF - Permet d'encapsuler le trafic Frame Relay. L'option Cisco étant une option propriétaire, elle ne peut être utilisée qu'entre des routeurs Cisco. Protocole de liaison LADP (Link Access Procedure D-channel) - Protocole de liaison de données WAN utilisé pour la signalisation et l'établissement d'appels sur un canal D RNIS. La transmission des données s'effectue sur les canaux B RNIS. Autres protocoles moins courants • • Protocole SDLC (Simple Data Link Control Protocol) - Protocole de liaison de données WAN conçu par IBM pour les environnements à architecture SNA (System Network Architecture) ; en grande partie remplacé par le protocole HDLC, plus polyvalent. Protocole SLIP (Serial Line Interface Protocol) - Protocole de liaison de données WAN très répandu pour le transport des paquets IP ; remplacé dans de nombreuses applications par le protocole PPP, plus polyvalent. • Procédure d'accès en mode équilibré (LAPB) - Protocole de liaison de données utilisé par X.25 ; offre des fonctions étendues de contrôle des erreurs. Permet d'encapsuler les paquets au niveau de la couche 2 de la pile X.25 sur les réseaux à commutation de paquets. Cette procédure peut également être utilisée sur une liaison point-à-point, si celle-ci n'est pas fiable ou si un délai inhérent est associé à la liaison, comme dans le cas d'une liaison par satellite. Le mode LAPB procure la fiabilité et le contrôle de flux sur une base point-à-point. • Procédure de liaison LAPF (Link Access Procedure Frame) - Concerne les services Bearer en mode trame ; protocole de liaison de données WAN, semblable au protocole de liaison LADP, utilisé avec les technologies Frame Relay. Les types de réseaux WAN Les paragraphes qui suivent décrivent brièvement les technologies WAN les plus répandues. Elles sont regroupées en services à commutation de circuits, services à commutation de cellules, services numériques dédiés et services analogiques. Page 6/16 INTRO AUX WAN de CISCO Réseau à lignes permanentes ou à service numérique dédié Les services Ce sont les lignes dites louées (LL) à un opérateur public ou privé, aussi appelées LS (liaison spécialisée). Le client dispose d’une ligne de connexion de manière permanente sans qu’il ait à la gérer. Elles sont généralement utilisées pour transporter des données, la voix et, à l'occasion, des images vidéo. Leur usage est très fréquent pour interconnecter des LAN distants ou en cœur de réseaux WAN Ce sont par exemple les réseaux T1/E1 ouT3/E3. TRANSFIX est le nom du service de ce type offert par France Telecom. Les lignes T1/E1 sont les plus répandues. • T1, T3, E1 et E3 - Les services T sont offerts aux États-Unis et les services E en Europe sont des technologies WAN très importantes. Elles utilisent le multiplexage temporel pour "découper" et assigner des tranches de temps pour la transmission des données. Bande passante : • • • • • T1 - 1,544 Mbits/s T3 - 44,736 Mbits/s E1 - 2,048 Mbits/s E3 - 34,368 Mbits/s D'autres bandes passantes sont disponibles. Le multiplexage temporel se base sur des unités de transmission de 64 kbits/s. En réalité les clients achètent suivant leur besoin des quantités plus ou moins importantes d’unité à 64 kbits. Les médias utilisés sont le fil de cuivre à paires torsadées et la fibre optique. Leur usage est extrêmement répandu et leur coût est modéré. La connectivité Pour réaliser les connexions d'une liaison spécialisée, il est nécessaire de disposer d'un port série synchrone d’un routeur pour chaque connexion (ETTD), d'une unité CSU/DSU et d'un circuit réel fourni par l'opérateur télécom. Différents modes d'encapsulation de la couche liaison de données fournissent la souplesse et la fiabilité nécessaires au trafic utilisateur. Les liaisons spécialisées sont aussi appelées liaisons point-à-point, car leur chemin établi est permanent et fixé pour chaque réseau distant connecté aux équipement de l'opérateur télécom. Une liaison point-à-point fournit un seul chemin de communication WAN préétabli par l'opérateur télécom entre les équipements placés chez le client et un réseau distant. L'opérateur télécom réserve les liaisons point-à-point exclusivement à l'usage du client. La figure illustre une liaison point-à-point type passant par un réseau WAN. Une liaison point-à-point est utilisée pour des liaisons physiques directes ou des liaisons virtuelles constituées de plusieurs liaisons physiques. Page 7/16 INTRO AUX WAN de CISCO Le coût Les liaisons spécialisées de ce type conviennent parfaitement aux environnements haut volume avec un débit de trafic constant. L'utilisation de la bande passante disponible pose un problème, car la disponibilité de la ligne est facturée même lorsque la connexion est inactive. Il est fonction du débit choisi par le client. Le coût des liaisons spécialisées peut être important lorsqu'elles servent à connecter plusieurs sites. Autres réseaux permanents • xDSL (DSL pour Digital Subscriber Line et x pour désigner une famille de technologies) Nouvelle technologie WAN en développement pour un usage domestique. Offre une bande passante qui diminue en fonction de la distance par rapport à l'équipement de l'opérateur. Des vitesses maximales de 51,84 Mbits/s sont possibles à proximité d'un central téléphonique, mais des débits largement inférieurs sont plus courants (de quelques centaines de Kbits/s à plusieurs Mbits/s). D'un usage peu répandu, mais en augmentation rapide, son coût est modéré et en baisse. Le caractère x indique l'ensemble de la famille de technologies DSL, dont : • • • • • • HDSL - Ligne numérique (DSL) à haut débit binaire SDSL - Ligne numérique (DSL) à débit symétrique ADSL - Ligne numérique à paire asymétrique (DSL asymétrique) VDSL - Ligne numérique asymétrique (DSL) à très haut débit RADSL - Ligne numérique (DSL) à débit adaptable SONET (Synchronous Optical Network) - Famille de technologies propre à la couche physique, offrant de très hauts débits et conçue pour la fibre optique. Elle peut aussi être utilisée avec des fils de cuivre. Elle offre une série de débits de données disponibles avec désignations spéciales. Elle est mise en œuvre à différents niveaux d'opérateur optique, de 51,84 Mbits/s (OC-1) à 9,952 Mbits/s (OC-192). Ces débits exceptionnels peuvent être atteints grâce au multiplexage en longueur d'onde, permettant aux lasers d'être réglés sur des couleurs (longueurs d'onde) légèrement différentes afin d'envoyer d'énormes quantités de données par voie optique. D'un usage répandu sur le backbone Internet, cette technologie reste d'un coût élevé (elle n'est pas utilisée pour raccorder les particuliers à Internet). SONET est la technologie utilisée en Amérique du Nord. L’équivalent européen s’appelle SDH (Synchronous Digital Hierarchy). Les Réseaux commutés Ce sont des réseaux où il faut, avant toute communication, établir un chemin (une connexion). Une fois la communication terminée, la ligne est libérée et réutilisée pour un autre client. C’est le cas typique du RTC (réseau téléphonique commuté) et du RNIS. Dans ces réseaux, on retrouve toujours les 3 phases d’une connexion (on parle de service orienté connexion): - La phase établissement de connexion consiste à trouver un chemin unique entre la source t la destination. Une réservation de ressource a également généralement lieu pour assurer un niveau de service constant - Le transfert de données se fait pendant la phase suivante à travers le chemin établi. Les données arrivent à destination dans le même ordre qu’à l’émission - La fermeture de connexion est effectuée lorsque toutes les données ont été transmises. Ces réseaux commutés se distinguent en 3 variantes techniques Services à commutation de circuits La commutation de circuits est un mode de commutation WAN dans lequel un circuit physique dédié est établi, maintenu et fermé à partir du réseau de l'opérateur télécom pour chaque session de communication. Très répandue dans les réseaux téléphoniques, la commutation de circuits fonctionne Page 8/16 INTRO AUX WAN de CISCO comme un appel téléphonique ordinaire. La technologie RNIS est un exemple de réseau WAN à commutation de circuits. Les connexions à commutation de circuits sont établies à la demande depuis un site vers un autre site et nécessitent généralement peu de bande passante. Les connexions d'un service téléphonique de base sont généralement limitées à 28,8 kbits/s sans compression et les connexions RNIS, à 64 ou 128 kbits/s. Les connexions à commutation de circuits permettent principalement de connecter des utilisateurs distants ou mobiles à des réseaux LAN d'entreprise. Elles servent également de lignes de secours aux circuits à haut débit, tels que Frame Relay et les liaisons spécialisées. Signalisation et Multiplexage Les réseaux RTC et RNIS s’appuient sur les techniques suivantes : • • Gestion de la communication - Service qui établit et met fin à la communication entre les utilisateurs des systèmes à commutation de circuits. Ce service, appelé signalisation, utilise un canal téléphonique réservé uniquement à ce type de trafic. Sur ce canal, c’est un protocole appelé CCITTn°7 qui est chargé de déterminer la route pour les appels, d’effectuer la surveillance du bon fonctionnement de la communication sur tout le chemin entre l’appelant et l’appelé et enfin sa libération. Multiplexage temporel - La bande passante est allouée sur un seul média aux informations provenant de diverses sources.. Le multiplexage du trafic en tranches de temps fixes permet d'éviter la congestion des équipements et les délais variables. Les services téléphoniques de base et les RNIS utilisent des circuits de multiplexage temporel. Réseau Téléphonique analogique (RTC) Il ne s'agit pas d'un service de données informatiques. Il faut disposer d’un modem pour y accéder. Il constitue un modèle de réseau de communication longue distance extrêmement fiable et facile à utiliser. Le média type est la ligne téléphonique en cuivre à paire torsadée. le fil de cuivre à paires torsadées. Limité au niveau du débit, mais très polyvalent, il fonctionne avec le réseau téléphonique en place. La bande passante maximale est d'environ 56 Kbits/s. D'un coût faible, son usage est encore très répandu. RNIS Les opérateurs télécom ont mis au point la technologie RNIS (Réseau Numérique à Intégration de Services) dans le but de créer un réseau entièrement numérique. Le RNIS (Réseau Numérique à Intégration de Services) à bande étroite est une technologie répandue et polyvalente, importante du point de vue historique. C’est le premier réseau commuté entièrement numérique, son usage varie considérablement d'un pays à l'autre. Ensemble de services numériques transmettant la voix et les données sur les lignes téléphoniques en place. Il s’agit d’un service fourni par les opérateurs publics historiques dans chaque pays. Il était à l’origine prévu un RNIS à large bande qui est en fait devenu le réseau ATM. Les unités RNIS sont les suivantes : • • • • • Un équipement terminal 1 (TE1) - Désigne une unité compatible avec le RNIS. L'unité est raccordée à une terminaison réseau (NT) de type 1 ou 2. Un équipement terminal 2 (TE2) - Désigne une unité non compatible avec le RNIS, qui nécessite un adaptateur de terminal (TA). Adaptateur de terminal (TA) - Unité convertissant des signaux électriques standard au format utilisé par le RNIS afin que les unités non RNIS puissent se connecter au RNIS. Terminaison réseau 1 (NT1) - Unité reliant le câblage à quatre fils d'un abonné RNIS à la boucle locale à deux fils classique. Terminaison réseau 2 (NT2) - Unité dirigeant le trafic à destination et en provenance des différentes unités de l'abonné et de la NT1. La NT2 est une unité intelligente qui assure les fonctions de commutation et de concentration. Comme l'illustre la figure, les points de référence RNIS sont les suivants : Page 9/16 INTRO AUX WAN de CISCO • • • L'interface S/T définit l'interface entre un équipement de terminal (TE1) et une terminaison réseau (NT). Elle permet également de définir l'interface entre l'adaptateur de terminal (TA) et la terminaison réseau (NT). l'interface R définit l'interface entre un équipement de terminal 2 (TE2) et le TA. L'interface U définit l'interface à deux fils entre NT et le nuage RNIS. Il existe deux services RNIS : l'accès de base ou BRI (Basic Rate Interface) et l'accès primaire ou PRI (Primary Rate Interface). L'accès de base (BRI) fonctionne principalement sur le câblage téléphonique à fil de cuivre utilisé actuellement. Il fournit une bande passante totale d'une ligne de 144 kbits/s divisée en trois canaux distincts. Deux de ces canaux, appelés canaux B (Bearer), fonctionnent à un débit de 64 kbits/s et permettent d'acheminer un trafic de voix ou de données. Le troisième canal, le canal D (Delta), est un canal de signalisation de 16 kbits/s qui permet d'acheminer les instructions indiquant au réseau téléphonique comment traiter chacun des canaux B. L'accès de base (BRI) est souvent appelé canal 2B+D. L’accès primaire fonctionne lui à 2 Mbits/s et fournit 30 canaux B à 64 kbits/s et 1 canal D à 64 kbits/s Le RNIS procure une grande souplesse au concepteur de réseau, car il est possible d'utiliser chaque canal B séparément pour des applications vocales ou de données. Par exemple, un canal B RNIS de 64 kbits/s peut télécharger un long document à partir du réseau d'entreprise pendant que l'autre canal B consulte une page Web ou sert à téléphoner. Lorsque vous concevez un réseau WAN, prenez soin de sélectionner les équipements dotés des caractéristiques appropriées afin de tirer pleinement parti de la souplesse des RNIS. D’un point de vue protocolaire, vis à vis des couches OSI, il faut distinguer les canaux D et B, Couche Canal D Niveau 3 Q931 Niveau 2 LAP D Niveau 1 Canal B PPP I430/I431 Le niveau 1 est commun aux 2 canaux. Le canal D, qui sert à la signalisation, offre un service jusqu’au niveau 3. Le canal B transport les données. Si ce sont des données informatiques, le protocole de niveau 2 est le plus souvent PPP. Par contre il n’a pas de couche 3 : c’est le protocole réseau utilisateur qui y passe (IP, IPX,…). Page 10/16 INTRO AUX WAN de CISCO Pour le transport de la voix, il n’y a pas de protocole, ce sont les échantillons de voix numérisés qui passent sur le canal B. Le dial on demand Le routage à établissement de connexion à la demande (DDR) est une technique qui permet à un routeur d'ouvrir et de fermer dynamiquement des sessions à commutation de circuits chaque fois que les stations d'extrémité émettrices en ont besoin. Lorsque le routeur reçoit un trafic destiné à un réseau distant, un circuit est établi et le trafic est transmis normalement. Le routeur gère un compteur d'inactivité qui est réinitialisé uniquement lorsqu'un trafic intéressant est reçu (un trafic intéressant est le trafic que doit acheminer un routeur). Si le routeur ne reçoit pas de trafic intéressant avant l'expiration du délai déterminé par le compteur d'inactivité, le circuit est coupé. De même, si le retour reçoit du trafic inintéressant et qu'il n'existe aucun circuit, il abandonne le trafic. Lorsque le routeur reçoit du trafic intéressant, il établit un nouveau circuit. Le routage à établissement de connexion à la demande permet d'établir une connexion téléphonique standard ou une connexion RNIS uniquement lorsque le volume de trafic réseau l'exige. Ce mode de routage s'avère plus économique que les liaisons spécialisées ou multipoints. La connexion est établie uniquement lorsqu'un type de trafic spécifique déclenche l'appel ou lorsqu'une liaison de secours est nécessaire. Ces communications à commutation de circuits, indiquées par les lignes pointillées sur la figure, sont établies au moyen de réseaux RNIS. Le routage à établissement de connexion à la demande remplace les liaisons spécialisées lorsqu'un circuit continu n'est pas nécessaire. De plus, il permet de remplacer les liaisons point-à-point et les services WAN commutés à accès multiples. Il peut aussi être utilisé pour le partage de charges et en tant que ligne de secours. Par exemple, si vous disposez de plusieurs lignes série, vous pouvez faire en sorte que la deuxième ligne série soit utilisée uniquement lorsque la première ligne est occupée afin de partager la charge. Lorsque les lignes WAN sont utilisées pour des applications critiques, il est possible de configurer une ligne de routage à établissement de connexion à la demande en cas de défaillance des lignes principales. Dans ce cas, la ligne secondaire est automatiquement activée pour assurer l'acheminement du trafic. Comparativement aux réseaux LAN ou de campus, le trafic utilisant le routage à établissement de connexion à la demande est moins important et plus intermittent. Le routage à établissement de connexion à la demande n'établit la communication entre un réseau WAN et un site distant que s'il détecte un trafic à transmettre. Lorsque vous configurez ce mode de routage sur un réseau, vous devez entrer des commandes de configuration pour indiquer les protocoles de transmission de paquets qui constituent un trafic intéressant pour initier l'appel. Pour ce faire, vous entrez des instructions de liste de contrôle d'accès qui précisent les adresses d'origine et de destination, puis vous choisissez les critères de sélection des protocoles entraînant l'établissement de la communication. Ensuite, vous définissez les interfaces à partir desquelles l'appel de routage à établissement de connexion à la demande doit être déclenché. Cette étape indique un groupe de numérotations qui associe les paquets intéressants figurant dans les résultats de la liste de contrôle d'accès à l'interface du routeur pour déclencher l'appel du réseau WAN. Page 11/16 INTRO AUX WAN de CISCO Services à commutation de paquets La commutation de paquets est un mode de commutation WAN dans lequel les unités réseau partagent un circuit virtuel permanent (PVC) similaire à une liaison point-à-point pour acheminer les paquets depuis l'adresse d'origine vers une adresse de destination via le réseau d'un opérateur télécom. Frame Relay, le service de commutation de données haut débit (SMDS) et X.25 sont des exemples de technologies WAN à commutation de paquets. Les réseaux commutés peuvent acheminer des trames de tailles variables (paquets) ou des cellules de taille fixe. Frame Relay est actuellement le type de réseau à commutation de paquets le plus répandu X25 Technologie ancienne, mais encore largement utilisée, elle offre des fonctions étendues de vérification des erreurs héritées du passé, où les liaisons WAN étaient plus sujettes aux erreurs, ce qui la rend fiable, mais limite sa bande passante. Avec une bande passante pouvant atteindre 2 Mbits/s, d'un usage assez répandu et d'un coût modéré, le média type est le fil de cuivre à paires torsadées. FRAME RELAY Version à commutation de paquets de la technologie RNIS à bande étroite. Elle est devenue une technologie WAN très populaire par ses propres mérites, plus efficace que la technologie X.25, tout en offrant des services similaires. La technologie Frame Relay est conçue pour des équipements numériques haut de gamme à haut débit. Par conséquent, sa capacité de vérification des erreurs et sa fiabilité sont minimes car elle compte sur les protocoles des couches supérieures pour prendre en charge ces fonctionnalités. Page 12/16 INTRO AUX WAN de CISCO La bande passante maximale est de 44,736 Mbits/s. Les débits de 56 Kbits/s et de 384 Kbits/s sont très populaires aux États-Unis. Technologie très répandue, son coût va de modéré à faible. Les médias types comprennent le fil de cuivre à paires torsadées et la fibre optique. Les informations contenues dans les trames partagent la bande passante avec d'autres abonnés Frame Relay. Contrairement au multiplexage temporel, Frame Relay est un service de multiplexage statistique qui utilise des identificateurs de connexion de couche 2 (DLCI) et des circuits virtuels permanents. De plus, la commutation de paquets Frame Relay recourt au routage de couche 3 qui insère dans les paquets les informations d'adressage de l'émetteur et du récepteur. Frame Relay est une technologie de communication de données à commutation de paquets capable de connecter plusieurs unités sur un réseau WAN multipoint, comme l'illustre la figure : La conception de réseaux WAN Frame Relay peut affecter certains aspects (notamment les mises à jour " split-horizon ") des protocoles de couches supérieures, tels que les protocoles IP, IPX et AppleTalk. Frame Relay est une technologie à accès multiples qui ne diffuse pas de broadcasts, car elle ne comporte pas de canal de broadcast. Les broadcasts sont transmis à travers Frame Relay par l'envoi des paquets à toutes les adresses de destination du réseau. Frame Relay définit la connexion entre l'ETTD (Équipement Terminal de Traitement de Données) du client et l'ETCD (Équipement de Terminaison de Circuit de Données) de l'opérateur télécom. En général, l'ETTD est un routeur ou un FRAD (Frame Relay Acces Device, commutateur spécialisé Frame Relay) et l'ETCD, un commutateur Frame Relay côté opérateur (dans ce cas, l'ETTD et l'ETCD renvoient à la couche liaison de données et non à la couche physique). L'accès à Frame Relay s'effectue à un débit de 56 kbits/s, 64 kbits/s ou 1,544 Mbits/s. Frame Relay constitue une solution économique pour remplacer les réseaux WAN point-à-point. Chaque site peut être connecté à chacun des autres sites par un circuit virtuel. Chaque routeur nécessite une seule interface physique avec l'opérateur télécom. La technologie Frame Relay est mise en œuvre principalement en tant que service fourni par un opérateur télécom, mais elle peut aussi être utilisée dans des réseaux privés. Le service Frame Relay passe par un circuit virtuel permanent (PVC) qui est une liaison de données non fiable. Un identificateur de connexion de liaisons de données (DLCI) permet d'identifier un circuit virtuel permanent. Le numéro DLCI est un identificateur local placé entre l'ETTD et l'ETCD qui identifie le circuit logique entre les unités d'origine et de destination. Le contrat de service précise en bits par seconde un CIR (débit de données garanti) par l'opérateur télécom et auquel le commutateur Frame Relay doit transférer les données (ces sujets sont traités en détail au chapitre 6 du semestre 4 CISCO). Deux topologies courantes peuvent être utilisées dans une solution Frame Relay : • • La topologie à maillage global - Chaque unité Frame Relay est reliée par un circuit virtuel permanent à chacune des autres unités du réseau WAN multipoint. Toute mise à jour transmise à une unité est vue par toutes les autres unités. Avec cette topologie, l'intégralité du réseau WAN Frame Relay peut être traitée comme une seule liaison de données. La topologie à maillage partiel - Ce type de topologie est également appelé topologie en étoile ou topologie " hub-and-spokes ". Dans une topologie à maillage partiel, les unités du nuage Frame Relay ne sont pas toutes reliées aux autres unités par un circuit virtuel permanent. Page 13/16 INTRO AUX WAN de CISCO Circuits virtuels Les réseaux à commutation de paquets utilisent la technique des circuits virtuels. Contrairement à un circuit point-à-point, un circuit virtuel est un circuit logique qui permet d'assurer une communication fiable entre deux unités de réseau. Il existe deux types de circuit virtuel : les circuits virtuels commutés (SVC) et les circuits virtuels permanents (PVC). Les circuits virtuels commutés s'établissent dynamiquement sur demande et se ferment lorsque la transmission est terminée. La communication sur un circuit virtuel commuté comporte trois phases : l'établissement du circuit, le transfert des données et la fermeture du circuit. La phase d'établissement implique la création du circuit virtuel entre les unités d'origine et de destination. Le transfert de données implique la transmission des données entre les unités via le circuit virtuel et la phase de fermeture du circuit implique le démantèlement du circuit virtuel entre les unités d'origine et de destination. Les circuits virtuels commutés sont utilisés pour des transmissions de données sporadiques entre les unités. Ils consomment plus de bande passante en raison des phases d'établissement et de fermeture du circuit, mais ils réduisent les coûts liés à la disponibilité des circuits virtuels. Un circuit virtuel permanent est un circuit virtuel établi en permanence comportant un seul mode : le transfert de données. Les circuits virtuels permanents s'utilisent pour effectuer des transmission de données constantes entre les unités. Ils consomment moins de bande passante lors de l'établissement et de la fermeture du circuits, mais ils augmentent les coûts en raison de leur continuité de service. Services à commutation de cellules ATM (Asynchronous Transfer Mode) Étroitement lié aux réseaux RNIS à large bande. Il s'agit d'une technologie WAN (et même LAN) dont l'importance ne cesse d'augmenter. Elle utilise des petites cellules de longueur fixe (53 octets) pour transporter les données. La bande passante maximale actuelle de 622 Mbits/s, mais des débits supérieurs sont en cours de développement. Les médias types sont le fil de cuivre à paires torsadées et la fibre optique. D'un usage répandu et en expansion, son coût est élevé. Service de commutation de données haut débit (SMDS) Étroitement lié à ATM et généralement utilisé dans les réseaux métropolitains (MAN), la bande passante maximale de 44,736 Mbits/s. Les médias types sont le fil de cuivre à paires torsadées et la fibre optique. D'un usage assez peu répandu, son coût est relativement élevé. Autres services WAN Modem câble (analogique partagé) Cette technologie envoie des signaux de données sur le même câble que les signaux de télévision. Elle ne cesse de gagner en popularité dans les régions où le câble coaxial de la télévision câblée est très répandu (soit 90 % des foyers aux États-Unis). La bande passante maximale peut atteindre 10 Mbits/s, mais elle diminue avec le nombre d'utilisateurs qui se relient à un segment donné du réseau (de la même manière qu'un réseau LAN non commuté). D'un coût relativement faible, elle est d'un usage peu répandu, bien qu'en constante augmentation. Le média utilisé est le câble coaxial. Page 14/16 INTRO AUX WAN de CISCO Sans fil Aucun média n'est nécessaire car les signaux sont des ondes électromagnétiques. Il existe une variété de liaisons WAN sans fil, parmi lesquelles : • • Liaisons terrestres - La bande passante est généralement de l'ordre de 11 Mbits/s (micro-onde, par exemple). D'un coût relativement faible et d'un usage modéré, une visibilité directe est habituellement nécessaire. Liaisons par satellite - Peuvent desservir les utilisateurs mobiles (réseau téléphonique cellulaire, par exemple) et les utilisateurs distants (trop éloignés de tout câble ou fil). D'un usage répandu, son coût est élevé. Synthèse des réseaux Acronyme WAN POTS X25 Nom WAN Réseau Téléphonique analogique Réseau Téléphonique analogique Réseau Numérique à Intégration de services Réseau Numérique à Intégration de services Transpac en France 2 Mbits/s Frame Relay Frame Relay 44,736 Mbits/s ATM Asynchronous Transfer Mode Service de commutation de données haut débit 622 Mbits/s Modem RNIS de base RNIS primaire SMDS Bande passante maxi 4 kHz Commentaire Service de téléphonie 56 kbits/s Technologie mature mais peu performante Voix et données sur 2 canaux B Voix et données sur 30 canaux B Technologie ancienne mais fiable Technologie nouvell et souple Réseau à haut débit 2*64 kbits/s 30*64 kbits/ xDSL Digital Subscriber Line De 1,544 à 44,736 Mbits/s De 1,544 à 44,736 Mbits/s À partir de 128 kbits/s Modem câble Modem câble 10 Mbits/s Sans fil terrestre Sans fil satellite SONET/SDH WI FI Sans fil satellite Synchronous Optical Network 11 à 55 Mbits/s 2 Mbits/s 9992 Mbits/s E1/T1, E3/T3 Variante d’ATM pour les MAN Très répandu dans les télécommunications Nouvelle technologie sur les lignes de téléphonie Nouvelle technologie de télévision par le câble Très rapide par fibre optique La connexion à l’opérateur de Telecom WAN Grâce aux progrès technologiques réalisés au cours de la dernière décennie, les concepteurs de réseau disposent d'un vaste choix de solutions de réseau WAN. Pour choisir une solution de réseau WAN appropriée, il est important de discuter du coût et des avantages de chaque solution avec les fournisseurs de services. Lorsqu'une entreprise s'abonne aux services d'un opérateur télécom externe pour avoir accès aux ressources réseau, le fournisseur lui indique les contraintes en matière de connexions, tels que le type d'équipement à utiliser pour recevoir les services. Comme l'illustre la figure suivante , les termes suivants sont le plus souvent associés aux principaux composants des services de réseau WAN. Page 15/16 INTRO AUX WAN de CISCO • • • • • Le CPE placé chez le client pour l'opérateur (CPE) - Équipement installé physiquement dans les locaux de l'abonné. Il comprend le matériel appartenant à l'abonné et celui qu'il loue à l'opérateur télécom. Point de démarcation de service - Point auquel se termine l'équipement placé chez le client pour l'opérateur et commence la partie de la boucle locale du service. Ce point est souvent situé au point de présence d'un immeuble. Boucle locale - Câblage (généralement de cuivre) reliant le point de démarcation de service au central téléphonique de l'opérateur télécom. Commutateur de central téléphonique - Unité de commutation assurant le point de présence le plus proche pour le service de réseau WAN du fournisseur. Réseau interurbain - Unités et commutateurs collectifs (appelés lignes réseau) situés à l'intérieur du nuage d'un fournisseur de réseau WAN. Le trafic de l'appelant peut passer par une ligne réseau pour se diriger d'abord vers un central primaire, puis vers un central de section et vers un central régional ou international lorsque l'appel doit traverser de grandes distances pour atteindre sa destination. Page 16/16