Les principaux composants physiques d'un réseau filaire sont :
- Modems
- Routeurs
- Ports WAN et LAN sur les routeurs
- Commutateurs
- Points d'accès
Modems
Un modem réseau, abréviation de modulateur-démodulateur, est un appareil qui comble le fossé entre votre réseau domestique et votre fournisseur d'accès Internet (FAI). Sa fonction principale est de moduler les données numériques de votre ordinateur en signaux analogiques pouvant être transmis via des lignes téléphoniques ou câblées. De plus, il démodule les signaux analogiques entrants de votre FAI en données numériques que vos appareils peuvent comprendre.
https://network-guides.com/modems-guide/
https://networkencyclopedia.com/modem/
Routeurs
Un routeur est un périphérique réseau utilisé pour étendre ou segmenter les réseaux en transférant des paquets d'un réseau logique à un autre. Les routeurs sont le plus souvent utilisés dans les grands inter-réseaux qui utilisent la suite de protocoles TCP/IP et pour connecter des hôtes TCP/IP et des réseaux locaux (LAN) à Internet à l'aide de lignes louées dédiées.
https://networkencyclopedia.com/router/
Ports WAN et LAN sur les routeurs
Le(s) port(s) WAN d'un routeur se connectent au « réseau étendu », généralement Internet ou le sous-réseau privé du FAI. Le(s) port(s) LAN d'un routeur se connectent au « réseau local » ou à tous les appareils du réseau immédiat géré par le routeur ; par ex. un réseau domestique ou de bureau.
Commutateurs
(voir ci-dessous)
https://networkencyclopedia.com/switch/
Points d'accès
Un point d'accès est un type de périphérique qui permet aux appareils sans fil de se connecter à un réseau local (LAN) câblé. Un point d'accès (AP) fournit donc aux équipements sans fil un accès aux ressources d'un réseau.
https://networkencyclopedia.com/access-point/
Séquence de connexion
- Modem
- La connexion Internet entrante (câble Ethernet, ligne fibre optique, antenne réseau mobile, etc.) est configurée comme connexion entrante vers le modem et est convertie en connexion numérique disponible sur la connexion sortante. De nombreux modems intègrent également des fonctionnalités de routeur.
- Routeur
- Le câble Ethernet sortant du modem est connecté au port WAN du routeur. Un ou plusieurs autres câbles Ethernet sont connectés aux ports LAN du routeur et vont à divers périphériques LAN.
- Commutateur
- Un commutateur est installé s'il y a plus de périphériques câblés sur un réseau local que le nombre de ports LAN sur le routeur. Un câble Ethernet du routeur se connecte à un port du commutateur et les autres périphériques LAN sont connectés aux autres ports du commutateur. Le commutateur gère intelligemment le trafic entre les ports.
- Point d'accès
- Un câble provenant du routeur ou d'un commutateur est connecté au point d'accès, qui partage ensuite la connexion réseau via un signal WiFi.
Il faut savoir que dans le cuivre, l'électricité circule à 200'000 km/s. À cette vitesse, le risque d'utiliser la même fenêtre de connexion entre deux hôtes est réduit.
Les hubs sont des répéteurs.
Avec les Hubs, une latence de 1000x est introduite en raison du traitement électronique. Le signal est transmis à 200 km/s. En conséquence, le niveau de collision augmente pour chaque hub introduit. C'est pourquoi, au-delà de 4 Hubs, le réseau peut ne plus fonctionner.
De plus, le Hub répète les trames bit par bit sur tous les ports ce qui ralentit le réseau. Cela fonctionne en semi-duplex. Un ensemble de Hubs crée un seul domaine de collision.
Commutateurs
Les commutateurs Ethernet ont largement remplacé les anciens hubs Ethernet partagés. Ils assurent la segmentation d'un réseau local, chaque port possédant son propre domaine de collision. Le commutateur de niveau 2 gère une table de mappage d’adresses port/mac. Ils transmettent les trames uniquement au périphérique auquel la trame est destinée, réduisant ainsi la congestion du réseau et les collisions. Ils fonctionnent en full duplex. Un ensemble de commutateurs crée un domaine de diffusion.
Si un hub est connecté à un commutateur, les clients à négociation automatique et le commutateur (sur ce port) passent automatiquement en mode half-duplex. Si cela ne se produit pas, forcez-les à se mettre en half duplex.
Le commutateur de couche 3 établit cette table au niveau IP.
Un switch cut-through achemine la trame avant qu'elle ne soit entièrement reçue et sans contrôle d'erreur (il est donc plus rapide, c'est le mode de fonctionnement des routeurs Cisco). Dans ce mode, la variante du commutateur Fast-Forward est la plus rapide et la variante Fragment-Free est un compromis entre vitesse et contrôle. Un commutateur Store and Forward reçoit la trame entière et calcule le CRC avant de la transmettre (c'est le mode des commutateurs bas de gamme). Store and Forward est nécessaire pour la QoS. Il existe également une différence dans la mise en mémoire tampon (basée sur le port ou partagée)
Préférez toujours acheter un commutateur gérable. Cela vous permettra de créer des VLAN et vous donnera un contrôle plus approfondi sur votre réseau.
Attention : ne connectez jamais deux ports d'un même même switch ensemble (même avec un switch intermédiaire). S'il existe des chemins redondants dans un réseau, ils entraîneront des tempêtes de diffusion et provoqueront l'effondrement du réseau. Pour éviter cette erreur de bouclage réseau, le protocole spanning tree est activé par défaut.
Le pont
Comme le commutateur fonctionne en couche 2 (le commutateur n'est qu'un pont multiport). Il permet de segmenter les réseaux. Les réseaux sont rattachés les uns aux autres, mais seules les données devant atteindre l'autre réseau sont transmises.
Familles d'équipements
1ère famille : Hub et Switch. A l'intérieur d'un Hub ou d'un Switch, le connecteur est croisé. Ils doivent donc être reliés entre eux par un câble croisé.
2ème famille : Tous les autres appareils (PC, Serveur, Imprimantes ET Routeur). Ils n'ont pas leur connecteur croisé. Si vous souhaitez les connecter ensemble, vous devez les connecter avec un câble croisé.
Les connexions entre appareils de familles différentes nécessitent l’utilisation d’un câble droit.
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Câble droit |
Câble croisé |
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PC à switch |
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Sauf si le PC a auto MdIIx ou Port de liaison montante du commutateur, doté d'un bouton-poussoir ou d'un MDI/MDIX automatique |
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PC vers routeur |
Sauf si le PC ou le routeur dispose d'un MDI/MDIX automatique |
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PC à PC |
Sauf si le PC dispose d'un MDI/MDIX automatique |
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Switch à Switch |
Sauf si le Switch dispose d'un port de liaison montante, d'un bouton poussoir ou dispose d'un MDI/MDIX automatique |
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Switch vers routeur |
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Sauf si le routeur dispose d'un MDI/MDIX automatique Le commutateur possède un port de liaison montante, un bouton-poussoir ou est doté d'un MDI/MDIX automatique |
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Routeur à routeur |
Sauf si le routeur dispose d'un MDI/MDIX automatique |
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Il existe trois solutions de contournement pour éviter les câbles croisés sur les commutateurs :
- Certains commutateurs peuvent avoir un port droit (liaison montante)
- Certains switchs peuvent avoir un bouton poussoir à côté d'un port pour le rendre droit
- La plupart des commutateurs prennent désormais en charge la commande de configuration d'interface automatique mdix (conf t + int fast x/x) dans l'interface de ligne de commande, ce qui active la fonctionnalité auto-MDIX. Lorsque cette fonctionnalité est activée, le commutateur détecte le type de câble requis pour les connexions et configure ensuite les interfaces en conséquence. Il est donc possible d'utiliser un câble droit dans tous les cas. Attention si ce mode est utilisé le port doit être en auto pour le mode vitesse et full duplex. Par défaut, l'auto-MDIX est activé sur les commutateurs dotés du logiciel Cisco IOS version 12.2(18)SE (ou ultérieure). Pour les versions Cisco IOS 12.1(14)EA1 à 12.2(18)SE, l'auto-MDIX est désactivé par défaut.
Depuis quelques années, les PC eux-mêmes supportent l'AutoMdIIx
Prudence! Un câble peut être droit, croisé ou défectueux ! Il faut donc savoir quel câble utiliser.
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