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R.2 · Les fondamentaux

Équipements et architectures : du bureau au datacenter

Leçon théorique · questionnaire de validation · gratuit, dans le navigateur

Un réseau d'entreprise assemble une poignée de familles d'équipements, toujours les mêmes, dans des architectures elles aussi bien connues. Savoir ce que fait chacun, et où il se place, permet de lire n'importe quel schéma de réseau et de comprendre d'où vient une panne.

Ce que vous saurez à la fin : décrire le rôle d'un routeur, d'un commutateur, d'un pare-feu, d'un point d'accès et d'un contrôleur Wi-Fi, reconnaître les architectures à deux et trois niveaux, spine-leaf, WAN et petit bureau, et dire ce que change le cloud.

1. Les équipements et leur rôle

Équipement Rôle Couche principale
Commutateur (switch) Relie les machines d'un même réseau local et transmet les trames vers le bon port, d'après l'adresse MAC 2
Commutateur de couche 3 Un commutateur qui sait aussi router entre réseaux locaux (VLAN), très vite, en matériel 2 et 3
Routeur Relie des réseaux différents et choisit le chemin des paquets d'après l'adresse IP ; c'est la porte de sortie d'un réseau (la passerelle) 3
Pare-feu (firewall) Autorise ou bloque le trafic selon des règles ; un pare-feu de nouvelle génération (NGFW) reconnaît aussi les applications et intègre souvent un IPS 3 à 7
IPS Système de prévention d'intrusion : inspecte le trafic et bloque les attaques connues (signatures, comportements) 3 à 7
Point d'accès (AP) Raccorde les appareils Wi-Fi au réseau filaire 1 et 2
Contrôleur Wi-Fi (WLC) Configure et pilote de façon centrale tous les points d'accès d'un site Gestion
Terminaux (endpoints) Postes, téléphones, imprimantes, caméras, objets connectés : ce qui consomme le réseau 1 à 7
Serveurs Fournissent les services (web, fichiers, annuaire, DNS…) 1 à 7

Beaucoup de commutateurs fournissent aussi le courant aux appareils par le câble réseau : c'est le PoE (Power over Ethernet), qui alimente points d'accès, téléphones IP et caméras sans prise électrique à côté.

2. Le campus à trois niveaux

L'architecture classique d'un grand site sépare trois rôles :

CœurDistributionAccèsCœur 1Cœur 2Distrib. ADistrib. BAccès 1étage 1Accès 2étage 2Accès 3étage 3Wi-Fipoint d'accès
Architecture à trois niveaux : accès, distribution, cœur
  • Accès : là où se branchent les utilisateurs et les appareils (ports, PoE, Wi-Fi, sécurité des ports) ;
  • Distribution : agrège les commutateurs d'accès, route entre les VLAN, applique les politiques (filtrage, qualité de service) ;
  • Cœur (core) : le réseau d'interconnexion le plus rapide possible, sans traitement superflu, entre les blocs de distribution, les datacenters et la sortie Internet.

Sur un site plus petit, distribution et cœur sont fusionnés : c'est l'architecture à deux niveaux (collapsed core). Remarquez les liens doublés : chaque niveau est relié à deux équipements du niveau supérieur, pour qu'une panne ne coupe personne.

3. Le datacenter : spine-leaf

Dans un datacenter, l'essentiel du trafic circule entre serveurs (est-ouest) plutôt que vers l'extérieur. L'architecture spine-leaf l'optimise :

Spine 1Spine 2Leaf 1baie ALeaf 2baie BLeaf 3baie CLeaf 4baie D
Spine-leaf : chaque leaf est relié à chaque spine, jamais aux autres leafs

Les serveurs se branchent sur les leafs (souvent un commutateur en haut de chaque baie, dit top of rack). Deux serveurs de baies différentes sont toujours à un spine d'écart : la latence est prévisible, et l'on ajoute de la capacité en ajoutant des spines.

4. WAN, petit bureau et cloud

  • Le WAN (wide area network) relie des sites distants : liens d'opérateur, VPN sur Internet, ou SD-WAN qui pilote plusieurs liens de façon centrale.
  • Au petit bureau (SOHO, small office / home office), un seul boîtier fait tout : routeur, commutateur, point d'accès, pare-feu et serveur DHCP. C'est votre box Internet.
  • Avec le cloud, une partie des serveurs n'est plus dans vos locaux (on-premises) mais chez un fournisseur : le réseau devient virtuel (réseaux privés virtuels du fournisseur, groupes de sécurité), et le lien vers le cloud (VPN, interconnexion dédiée) devient un élément critique de l'architecture.

Dans les labs de la filière, vous construirez ces briques avec de vrais routeurs logiciels : un routeur reste un routeur, qu'il soit un boîtier ou un programme.

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