Introduction aux VLANs

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Maintenant que l’on sait à quoi correspondent les domaines de broadcast et de collision avec les chapitres respectifs, nous allons nous arrêter sur leurs limites.

Comment limiter au maximum le domaine de collision? C’est simple… on enlève tous les Hub/Concentrateur de notre réseau en les remplaçant par des Switch/Commutateur. Voila une bonne chose de faite ! Il y aura alors un domaine de collision par port du switch et comme le port du switch est branché sur une unique carte réseau, il n’y aura pas de collision. Et paf!

Comment limiter au maximum le domaine de broadcast?

Avant de répondre à cette question, une autre question vient nous titiller: Pourquoi limiter le domaine de broadcast ?

Imaginons notre réseau schématisé de la manière suivante:

 

On est en présence d’une compagnie répartie sur 3 bâtiments avec dans chaque bâtiment un switch qui connecte tous les ordinateurs entre eux. Chaque switch a un lien vers les autres switchs permettant une communication entre les bâtiments.

On sait grâce au chapitre précédent que tous les ordinateurs appartiennent au même domaine de broadcast, ce qui signifie que si une carte réseau émet une trame niveau 2 (trame Ethernet) avec une adresse de broadcast comme destination (rappel de l’adresse de broadcast: ffff.ffff.ffff) alors les switchs liront cette adresse MAC de destination et transmettront cette trame sur tous les ports excepté le port de d’réception. Donc à chaque trame de broadcast envoyée, toutes les cartes réseaux des 3 bâtiments recevront la trame en question.

Typiquement, un protocole très friand de message broadcast est le protocole ARP (qui fait le lien entre une adresse IP et son adresse MAC associée). Nous verrons dans un chapitre dédié comment fonctionne ce protocole.

Revenons sur notre exemple: imaginez que vous avez 5000 ordinateurs répartis sur les trois bâtiments comme sur le schéma. A chaque fois qu’une station émet une trame broadcast, les 4999 autres cartes réseaux recevront cette trame

Sachez que  nos amis de Microsoft aime bien le broadcast, avant même d’avoir ouvert votre session Windows, plusieurs trames broadcast sont déjà parties. Multipliez ces trames par les 5000 cartes réseaux et vous êtes en présence d’un réseau qui rame car les switchs sont surchargés de trafic.

Il faut donc réduire le domaine de broadcast!

Voici schématiquement le domaine de broadcast (de couleur bleue/gris) dans notre compagnie:

Réfléchissons maintenant par métier pour réduire le domaine de broadcast, qu’avons-nous dans notre compagnie :

  • un service RH
  • un service commercial
  • un service ingénieur
D’un point de vue informatique, les ordinateurs des ingénieurs n’ont pas besoin de discuter avec ceux des RH et non plus avec ceux des commerciaux. Idem pour les RH et les commerciaux, chacun doit rester dans son “service” sans polluer les autres services.
Mais pour le moment, les 3 services sont dans le même domaine de broadcast, qu’on appelle le LAN – Local Area Network, ou réseau local.
 
Comment faire pour réduire cet énorme domaine de broadcast? On va utiliser une fonctionnalité qui existe sur le Switch qui est la possibilité de “découper” le domaine de broadcast en plusieurs domaines de broadcast plus petits. On ne parle plus alors de LAN mais de VLAN (Virtual LAN). C’est un peu comme si vous décidiez de découper votre switch en 3 switchs virtuels et que vous assignez un switch virtuel par service:
  • un switch virtuel appelé VLAN 1 pour le service RH
  • un switch virtuel appelé VLAN 2 pour le service commercial
  • un switch virtuel appelé VLAN 3 pour le service ingénieur
De plus, cela permet de sécuriser le réseau, heureusement que les ingénieurs n’ont pas accès aux ordinateurs des RH… on voit bien un stagiaire ingénieur récupérer les fiches de payes de ses voisins 🙂
 
Comment configurer les VLAN sur un switch?
La commande “switchport access vlan” permet de définir que:
  • tel port du switch (port où est connecté un ordinateur du service RH) appartiendra désormais au VLAN 1 (de couleur bleue sur le schéma)
  • tel port du switch (port où est connecté un ordinateur du service Commercial) appartiendra désormais au VLAN 2 (de couleur beige sur le schéma)
  • tel port du switch (port où est connecté un ordinateur du service ingénieur) appartiendra désormais au VLAN 3 (de couleur verte sur le schéma)

 On aura alors 3 domaines de broadcast, un par VLAN. On peut schématiser le résultat de la manière suivante:

 

Pour le service RH, il y a 2 ordinateurs dans le bâtiment 1 et 2 ordinateurs dans le bâtiment 2.

Pour le service Commercial, il y a 3 ordinateurs dans le bâtiment 1.

Pour le service Ingénieur, il y a 3 ordinateurs dans le bâtiment 1 et 5 ordinateurs dans le bâtiment 3.

Et voila, lorsque qu’une trame de broadcast d’un ordinateur du service RH partira, elle ne sera propagée que vers les ports qui appartiennent au même VLAN (ici le VLAN 1). Magique !

Ce qu’il faut retenir pour le CCNA

Voici ce qu’il faut savoir par coeur pour le CCNA:

  • 1 LAN = 1 domaine de broadcast
  • On peut découper un LAN avec plusieurs VLAN pour diminuer la taille du domaine de broadcast. On a alors 1 domaine de broadcast par VLAN
  • Les VLAN permettent d’isoler des ports de switchs d’autres ports
  • Les VLAN se définissent sur le switch et on spécifie quels ports appartient à quel VLAN
  • Important: un port ne peut appartenir qu’à un seul VLAN (notion importante pour le CCNA mais on verra qu’il y a des exceptions)
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