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Les équipements d'interconnexion

1. Objectif du cours

Comprendre les rôles, fonctions et configurations de base des équipements d'interconnexion : commutateurs, routeurs et points d'accès sans fil. Acquérir les notions nécessaires pour configurer VLANs, routes statiques et sécuriser un réseau Wi‑Fi.

2. Notions et définitions essentielles

  • Équipement d'interconnexion : dispositif qui connecte et gère le trafic entre nœuds d'un réseau.
  • Commutateur (switch) : achemine les trames au sein d'un LAN en se basant sur les adresses MAC.
  • Table de commutation : table dynamique associant adresses MAC et ports.
  • VLAN : segment logique séparant des groupes d'équipements au sein d'un même réseau physique.
  • STP (Spanning Tree Protocol) : protocole IEEE 802.1D empêchant les boucles dans un réseau commuté.
  • Routeur : achemine des paquets entre réseaux en se basant sur les adresses IP et une table de routage.
  • Routage statique / dynamique : respectivement routes configurées manuellement / échangées automatiquement via protocoles (RIP, OSPF…).
  • PoE / PoE+ : alimentation via câble Ethernet (IEEE 802.3af / 802.3at).
  • Point d'accès (AP) : pont radio entre appareils sans fil et réseau filaire ; diffuse un SSID.
  • Clés de chiffrement Wi‑Fi : WEP (obsolète), WPA/WPA2/WPA3 (WPA2 recommandé dans le document).
  • Portail captif : page web intermédiaire pour contrôler l'accès avant connexion Internet.

3. Fonctionnement et principes

  • Commutation : le switch apprend les MACs en lisant le trafic et met à jour sa table ; il envoie les trames uniquement sur le port du destinataire pour réduire les diffusions.
  • STP : élections d'un commutateur racine via BPDUs, désignation de root ports et blocage des ports redondants pour supprimer boucles ; réévaluation lors de changements topologiques (délai de convergence possible ~30 s).
  • VLANs : isolement logique des postes — machines dans des VLANs distincts ne communiquent pas sans routage inter‑VLAN ; pour transporter plusieurs VLANs sur un lien physique on utilise un port trunk avec marquage 802.1Q.
  • PoE/PoE+ : fournit alimentation et données sur un câble Ethernet ; PoE+ augmente la puissance disponible (jusqu'à ~30 W).
  • Routage : le routeur consulte sa table de routage pour choisir le meilleur chemin ; routage statique = entrée manuelle, visible comme "S" dans la table ; routage dynamique = échanges automatisés (RIP : vecteur de distance, limite 15 sauts ; OSPF : état de lien, utilise Dijkstra, s'adapte et segmente en zones).
  • Points d'accès : diffusent SSID, gèrent l'authentification (WPA2, etc.) et l'attribution d'IP via DHCP ; portail captif redirige l'utilisateur vers une page d'authentification/acceptation avant d'autoriser l'accès.

4. Commandes et manipulations

  • enable — passer en mode privilégié (accès aux commandes de configuration).
  • configure terminal — entrer en mode configuration globale.
  • vlan [numéro VLAN] — créer ou accéder à la configuration d'un VLAN.
  • name "Nom" — donner un nom au VLAN créé (ex. name "Secrétariat").
  • interface fa 0/1 — sélectionner l'interface FastEthernet à configurer (ex. port connecté à un PC).
  • switchport access vlan [numéro VLAN] — affecter un port à un VLAN (mode access).
  • interface gigabitEthernet 0/0/0 — exemple d'interface utilisée pour configurer une adresse IP sur un routeur (numérotation à adapter). Si le cours ne présente pas d'autres commandes détaillées, n'en ajoutez pas.

5. Sécurité et bonnes pratiques

  • Préférer WPA2 (ou supérieur si disponible) aux clés WEP, car WEP est vulnérable.
  • Utiliser des clés PSK longues et complexes pour les réseaux Wi‑Fi privés (WPA2‑PSK mentionné).
  • Cloisonner les services sensibles avec des VLANs dédiés (ex. un VLAN par département) pour isoler le trafic.
  • Utiliser des portails captifs sur les réseaux publics pour contrôler l'accès et imposer des politiques.
  • Prévoir des délais de convergence (STP) et tester les basculements après modifications topologiques.

6. Points essentiels à retenir pour le TSSR

  • Le switch achemine localement en se basant sur les adresses MAC et réduit le trafic inutile grâce à sa table de commutation.
  • STP évite les boucles via élection d'un commutateur racine et blocage de chemins redondants ; les changements topologiques peuvent nécessiter un temps de reconvergence.
  • Les VLANs segmentent logiquement un LAN ; ports access pour un VLAN, trunks (802.1Q) pour transporter plusieurs VLANs entre équipements.
  • PoE/PoE+ permet d'alimenter des périphériques réseau via Ethernet ; utile pour caméras, APs et téléphones IP.
  • Un routeur achemine entre réseaux avec des routes statiques (config manuelle) ou via protocoles dynamiques (RIP, OSPF).
  • RIP : simple, limité à 15 sauts, échange périodique de tables ; OSPF : état de lien, utilise Dijkstra, scalable via zones.
  • Un AP diffuse un SSID, gère l'authentification et fournit souvent l'IP via DHCP ; les portails captifs redirigent vers une page d'accès.
  • Vérifier les configurations par des tests locaux (ping) et en consultant les tables (routes, VLANs, etc.).
  • Les commandes de configuration de base sur Cisco sont : enable → configure terminal → création VLAN → affectation de ports.

7. Tableau récapitulatif

Élément Rôle principal Isolation Remarques
Switch Acheminer trames en LAN (MAC) Non natif : VLANs Table MAC dynamique
Routeur Acheminer paquets entre réseaux (IP) Permet l'inter‑VLAN Table de routage (statique/dynamique)
VLAN access Port pour un seul VLAN Oui (segmentation) Utiliser switchport access vlan
Trunk (802.1Q) Transporter plusieurs VLAN sur un lien Permet passage multi‑VLAN Nécessite marquage 802.1Q
PoE vs PoE+ Alimentation via Ethernet — PoE+ fournit plus de puissance

8. Vérifications pratiques

  • Test ping : vérifier que la communication fonctionne uniquement entre postes du même VLAN (test décrit dans le cours).
  • Vérifier la présence d'une route statique dans la table de routage : la route apparaît et est marquée "S" (statique).
  • Contrôler qu'un AP attribue une adresse IP via DHCP après authentification.
  • Tester le portail captif : tentative d'accès redirigée vers la page d'authentification avant accès Internet.
  • Vérifier l'alimentation PoE en observant le périphérique alimenté (ex. caméra IP) et le statut PoE sur le switch (illustré par l'exemple).

9. Flashcards Anki

Qu'est‑ce qu'un commutateur (switch) ? :: Dispositif qui connecte les appareils d'un LAN et achemine les trames en se basant sur les adresses MAC. Que signifie VLAN ? :: Virtual Local Area Network, un segment logique isolant des équipements sur un même réseau physique. Quel protocole empêche les boucles dans un réseau commuté ? :: Spanning Tree Protocol (STP). Quel rôle principal a un routeur ? :: Transférer les paquets entre différents réseaux en se basant sur les adresses IP. Quelle commande crée un VLAN sur un commutateur Cisco (selon le document) ? :: vlan [numéro VLAN]. Quelle commande affecte un port à un VLAN sur un switch Cisco ? :: switchport access vlan [numéro VLAN]. Quelle est la limitation de RIP évoquée dans le document ? :: Limite à 15 sauts et convergence lente dans les grands réseaux. Quel algorithme utilise OSPF pour calculer le chemin le plus court ? :: Algorithme de Dijkstra. Que fait un portail captif ? :: Redirige un utilisateur vers une page web d'authentification/acceptation avant d'autoriser l'accès. Quelle norme fournit l'alimentation via Ethernet et sa version améliorée ? :: PoE (IEEE 802.3af) et PoE+ (IEEE 802.3at).