Mettre en place sa première interconnexion de réseaux

Comme leur nom l’indique, les réseaux locaux sont géographiquement restreints à un immeuble, voire à un campus. Votre société se développant, de nouveaux sites sont créés et les réseaux locaux se multiplient. L’enjeu est désormais de connecter ces réseaux entre eux de sorte que tous les utilisateurs accèdent aux mêmes applications quelle que soit leur localisation. C’est le rôle des réseaux WAN (Wide Area Network), c’est-à-dire des réseaux étendus. On parle également d’interconnexion de réseaux, de réseaux longue distance ou de réseaux intersite. Dans ce chapitre, vous apprendrez : • à choisir entre plusieurs solutions techniques et économiques ; • à interconnecter deux sites ; • à mettre en place une ligne spécialisée et une ligne de secours RNIS ; • à configurer un routeur. 

Le contexte

 Notre réseau local est opérationnel, et les utilisateurs sont satisfaits. En plus du site parisien, il faut maintenant offrir le même type de service pour un nouveau site situé à Orléans. Qu’à cela ne tienne, il suffit d’appliquer de nouveau les recettes qui ont déjà fait le succès de notre premier réseau. Mais les utilisateurs de chaque site doivent communiquer entre eux : messagerie, transferts de fichiers et connexions aux serveurs web sont demandés. Il faut donc interconnecter les réseaux locaux de ces deux sites. Le problème est qu’ils sont distants de plus de 100 km. On pourrait utiliser les mêmes équipements Ethernet, des commutateurs par exemple. Mais la norme impose une longueur maximale aux liaisons Ethernet, au mieux quelques kilomètres en fibre optique. Ces contraintes proviennent de l’affaiblissement du signal d’une part, et du délai de propagation des trames, d’autre part. En effet, plus les distances sont grandes, plus le signal est affaibli et plus le délai de propagation des trames est élevé. Si ce dernier était plus élevé que celui imposé par la norme, les stations devraient attendre plus longtemps avant de pouvoir transmettre une trame, ce qui diminuerait considérablement le débit du réseau (moins de trames circuleraient en un laps de temps donné puisqu’il faudrait attendre plus longtemps avant de transmettre). À l’avenir, cette contrainte disparaîtra mais, pour le moment, nous devons encore en tenir compte. Il faut donc employer d’autres techniques plus adaptées à ces contraintes et définir une architecture des réseaux étendus, appelés WAN (Wide Area Network) par opposition aux réseaux locaux, LAN (Local Area Network). 

Les choix de base

 Quel support de transmission ? Le RTC (réseau téléphonique commuté) que nous avons utilisé pour nous connecter à l’Internet est un réseau étendu. Quelques supports de transmission utilisés pour les réseaux étendus Débit RTC Réseau téléphonique analogique utilisé pour transporter des données. De 19,2 à 56,6 Kbit/s RNIS (réseau numérique à intégration de services) Réseau téléphonique numérique utilisé pour transporter des données. Très utilisé en interconnexion de LAN. De 64 à 128 Kbit/s (plus rare : N x 64 Kbit/s) LS (ligne spécialisée) Liaison numérique en point à point entre deux sites. Très utilisée en interconnexion de LAN. De 64 Kbit/s à 2 Mbit/s ou 34 Mbit/s © Éditions Eyrolles Mettre en place sa première interconnexion de réseaux CHAPITRE 8 141 Quelques supports de transmission utilisés pour les réseaux étendus Débit xDSL (x Digital Subscriber Line) Liaisons numériques en point à point entre deux sites. De plus en plus utilisées pour les accès à l’Internet. De 64 Kbit/s à 6 Mbit/s SDH (Synchronous Data Hierarchy) Liaisons en fibre optique à haut débit utilisées par les opérateurs. De 51 Mbit/s à plusieurs Gbit/s ATM (Asynchronous Transfert Mode) Liaisons en fibre optique à haut débit (emprunte également des supports SDH). ATM est également utilisé pour les LAN. 155, 622 Mbit/s et plus Frame Relay Liaisons numériques à commutation de trames. Très utilisées en interconnexion voix/données. De 64 Kbit/s à 34 Mbit/s Ces supports de transmission nécessitent des modems adaptés dénommés CSU (Channel Service Unit) ou DCE (Data Circuit-Terminating Equipment), par opposition aux équipements DSU (Data Service Unit) ou DTE (Data Terminal Equipment) qui s’y connectent. Par exemple, le modem est un DCE, et le PC un DTE. Nous nous situons ici au niveau physique. Quel protocole de niveau 2 ? Les concepteurs auraient pu utiliser les mêmes trames Ethernet, et ainsi simplifier le problème, d’autant que la possibilité d’adressage est immense (248 adresses). Cela aurait pu être le cas, mais il aurait fallu élaborer un mécanisme spécifique pour ne pas propager dans tout le réseau les trames de broadcast et multicast. Cela aurait entraîné d’autres complications inextricables puisqu’il faut quand même les propager dans un certain périmètre (résolution d’adresses, etc.). De plus, une trame Ethernet comprend 18 octets, ce qui était considéré comme un overhead important lorsque le débit des réseaux étendus était limité (ce qui est d’ailleurs toujours le cas avec notre modem RTC). En définitive, les protocoles LAN ne sont pas adaptés aux réseaux étendus. Ce constat sera de moins en moins valable dans le futur. Quelques protocoles de niveau 2 utilisés pour les réseaux étendus PPP (Point to Point Protocol) Utilisé sur les supports RTC, RNIS, LS et ADSL. Frame-Relay Protocole point à point et multipoint voix et données. Utilisé sur des supports LS. ATM (Asynchronous Transfert Mode) Comme pour Ethernet, la norme définit les couches physique et liaison. ATM véhicule voix et données. Les deux tableaux précédents font apparaître ATM comme étant le protocole universel : il fonctionne sur les LAN et les WAN et supporte la voix et les données. Mais, bien que très utilisé par les opérateurs sur leur réseau WAN, il est très peu utilisé en LAN à cause de son coût. © Éditions Eyrolles Interconnecter ses réseaux 142142 Quel équipement réseau ? L’utilisation de multiples protocoles de niveau 2 pour transporter les paquets IP pose un nouveau problème en comparaison des architectures de réseaux locaux qui n’utilisaient qu’Ethernet. Celui-ci avait été entr’apercu lorsque l’encapsulation des paquets au-dessus de plusieurs réseaux avait été étudiée au chapitre 7. Figure 8-1. L’acheminement d’un paquet IP. Comment, en effet, assurer la continuité d’adressage et de commutation au-dessus de protocoles aussi différents ? Réponse : le paquet IP est le seul lien commun. Il faut donc disposer d’équipements spécifiques qui permettent de : • gérer les différents supports de transmission LAN et WAN ; • traiter les paquets IP, c’est-à-dire utiliser les protocoles de niveau 3. L’équipement qui répond à ces besoins est le routeur, c’est-à-dire un commutateur de niveau 3 (par opposition aux commutateurs de niveau 2, tel que trouvés sur Ethernet). Quel opérateur ? De plus, notre interconnexion de réseaux doit passer dans des zones du domaine public dont nous n’avons pas la maîtrise. Enfin, même en admettant que nous obtenions toutes les autorisations administratives nécessaires, la pose de câbles entre les deux sites reviendrait très cher. La seule solution est de faire appel aux services d’un opérateur tel que France Télécom, Cegetel, Colt, etc. Dans ce domaine, le marché offre un nombre impressionnant de solutions combinant techniques et niveaux de service. Niveau de prestation Description technique Service fourni 1. Support de transmission (couche physique) LS, xDSL, ATM (connexions point à point) et RNIS (multipoint) Supervision de la ligne (option : garantie de temps de réparation) 2. Réseau fédérateur (couches physique et liaison) Accès via LS et RNIS au backbone Frame-Relay, ATM, etc.,de l’opérateur Réseau fourni et exploité par l’opérateur + support client avec engagements de résultats 3. Interconnexion de réseaux locaux (couches 1, 2 et 3) Support de transmission + réseau fédérateur + routeur Réseau étendu de bout en bout fourni et exploité par l’opérateur + support client, avec engagement de résultat 155 Mbps 10 Mbps Le paquet IP est acheminé de proche en proche au-dessus de différents protocoles de niveau 2. Trame Ethernet Trame PPP Cellule ATM Paquet IP 1 Mbps Trame PPP Votre PC Routeur Serveur Web RTC 33,6 Kbps © Éditions Eyrolles Mettre en place sa première interconnexion de réseaux CHAPITRE 8 143 Les coûts associés à ces services sont de différentes natures : • frais uniques de mise en service ; • frais mensuels fixes en fonction du débit des lignes et de la qualité du service ; • et, de moins en moins, frais mensuels variables en fonction de la consommation.

 De quoi avons-nous besoin ? 

Pour notre première interconnexion, nous allons restreindre notre choix au plus simple et au moins cher. D’une liaison entre les deux sites Les sites de Paris et d’Orléans étant distants de 112 km à vol d’oiseau, il faut obligatoirement passer par un opérateur. Mais quel support de transmission utiliser et à quel débit, et quel type de service demander ? À quel débit ? Le dimensionnement des liaisons est un exercice délicat et important, car il va influer sur les temps de réponse du réseau et donc sur la satisfaction des utilisateurs. À l’inverse des LAN, les débits des réseaux étendus sont limités à cause des coûts qu’ils entraînent. Le débit dépend de trois facteurs : le type de trafic, le volume de données généré et les temps de réponse requis. Application Type de trafic Volume généré Temps de réponse requis Sauvegarde Transfert de gros et très gros fichiers Élevé Faible à moyen Partage de fichiers avec des serveurs Windows NT Transfert de petits et gros fichiers Élevé Moyen Messagerie Transfert de petits et gros fichiers Moyen à élevé Moyen à élevé Base de données client-serveur Transactionnel (transfert de petits et moyens fichiers) Faible à élevé Moyen Connexion aux serveurs web Transactionnel (transfert de petits et moyens fichiers) Faible Moyen Connexion Telnet sur un serveur Unix Conversationnel (écho distant) Faible Élevé (< 300 ms) Les transferts de fichiers perturbent fortement les flux conversationnels (Telnet) et, dans une moindre mesure, les petits flux transactionnels (serveurs web). En conséquence, les sauvegardes et les transferts de gros fichiers doivent, de préférence, être effectués la nuit. Cela présente le double avantage de ne pas gêner le travail des utilisateurs de jour et de répartir l’utilisation du réseau sur 24 heures.