1. VLAN (Virtual Local Area
Network)
Le VLAN permet de séparer ou diviser notre
LAN(Local Area Network) en plusieurs sous
réseaux virtuels
Il regroupe les utilisateurs d’une manière
logique selon leur domaine de travail
Un Vlan est identifié par son VID et il est
implémenté sur un Switch
2. Avantages du VLAN
Faciliter la gestion de notre réseau
Améliorer la gestion des ressources
Améliorer la sécurité de notre réseau
Améliorer la bande passante en divisant les
domaines de diffusion( Broadcast)
4. Exemple sur les Vlans
Dans la figure précédente, les machines «
PC1 à PC4 » sont connectées au même
switch sur lequel sont définis deux VLANs :
VLAN1 et VLAN2
Lorsque PC1 émet une trame de diffusion,
requête ARP par ex, celle-ci est transmise
uniquement vers les machines du VLAN1,
donc ici à PC3
Les machines PC2 et PC4 ignorent le trafic du
VLAN1
5. Exemple sur les Vlans
Les VLANs sont construits à l’image de
l’organisation de l’entreprise
Dans l’exemple précédent, on peut imaginer
que le VLAN1 est attribué au service
Production et le VLAN2 au service Business
Les trafics des deux services de la société
sont isolés, même si leurs machines sont
reliées au même Switch
6. Types de Vlans
Les Vlans sont regroupés en plusieurs
catégories:
-Vlan de niveau 1(par Port)
-Vlan de niveau 2(par adresse MAC)
-Vlan de niveau 3 (par réseau IP)
8. VLAN par port
Un VLAN par port est obtenu en associant
chaque port du commutateur(Switch) à un
VLAN particulier
Le Switch est équipé d’une table « port/VLAN
» remplie par l’administrateur qui précise le
VLAN affecté à chaque port
10. Marquage de trames
Si l’on souhaite faire appartenir un port à
plusieurs VLAN, il est alors nécessaire de
procéder à du marquage de trames
Les machines doivent être « VLAN-aware »
et être capable de rajouter dans l’en-tête
Ethernet de la trame un marqueur (tag)
identifiant le VLAN auquel elle appartient
11. Marquage de trames
Dans l’exemple précédent le serveur
appartient aux deux VLANs (1 et 2). Il rajoute
alors à ses trames un marqueur indiquant à
quel VLAN elle est destinée. Les autres
machines n’ont pas besoin de gérer le tag
Lorsque le switch reçoit une trame marquée
du serveur, il trouve les ports de sortie et y
réémet la trame à laquelle il a enlevé le
marqueur
12. Inconvénients du VLAN par port
si une machine doit changer de VLAN(du
service business au marketing par ex), il faut
réaffecter manuellement le port
si une machine est physiquement déplacée
sur le réseau, il faut désaffecter son ancien
port et réaffecter son nouveau port, ce qui
nécessite deux manipulations de la part de
l’administrateur
14. VLAN par adresse MAC
Un VLAN par adresse MAC est constitué en
associant les adresses MAC des stations à
chaque VLAN
L'intérêt de ce type de VLAN est surtout
l'indépendance de la localisation. La station
peut être déplacée, son adresse
physique(adresse MAC) ne changeant pas, il
est inutile de reconfigurer le VLAN
16. VLAN par adresse MAC
port vlan
1 1
2 2
3 1
4 2
5 1;2
vlan1 vlan2
Adresse Mac
PC1
Adresse Mac
PC2
Adresse Mac
PC3
Adresse Mac
PC4
Table port/vlan créé
dynamiquement
Table adresse/vlan
construite par
l’administrateur
17. VLAN par adresse MAC
l’Administrateur saisit dans la table du switch
le couple adresse MAC/VLAN. Lorsque le
switch découvre sur quel port est connecté la
machine, il affecte dynamiquement le port au
VLAN. Il gère donc une deuxième table, la
table port/VLAN
Cette structure permet également de définir
plusieurs VLAN par port à condition d’utiliser
le marquage
18. Avantages du VLAN par adresse
MAC
Lorsqu’une machine change de VLAN, il suffit
de modifier l’entrée correspondante de la
table d’adresse/VLAN , la table port/VLAN
sera mise à jour dynamiquement
En outre, ce fonctionnement est bien adapté
aux équipements mobiles, puisque la
reconfiguration du port se fera sans
intervention manuelle de l’administrateur en
cas de déplacement physique
19. Inconvénients du VLAN par adresse
MAC
le Switch doit procéder à une analyse de
l’adresse MAC, ce qui rend le VLAN de
niveau 2 plus lent que le VLAN par port
l’administrateur doit procéder à la saisie des
adresses MAC , la procédure est longue et les
erreurs sont probables
enfin, les Switch sur le réseau doivent
procéder à l’échange de leurs tables
adresse/VLAN, ce qui peut provoquer une
surcharge sur le réseau
20. VLAN par sous-réseau
Dans les VLAN de niveau 3, nommé VLAN de
sous-réseau, l’adresse IP est affectée a un VLAN
Par exemple, le VLAN1 contient les machines
d’adresse 10.1.x.x, le VLAN2 celles d’adresses
10.2.x.x
Comme dans le VLAN de niveau 2,
l’administrateur remplit une table
d’adresse/VLAN, lorsque le Switch identifie le
port auquel appartient la machine, il l’affecte a
son VLAN
23. Avantages du VLAN par sous-
réseaux
il est possible de changer la place d’ une station
sans reconfigurer le VLAN
Cette solution est l'une des plus intéressantes
24. Inconvénients du VLAN par sous-
réseaux
Le VLAN de niveau 3 est plus lent que le
VLAN de niveau 2 car le Switch doit accéder
aux informations de la couche réseau
26. Etiquetage des trames(802.1Q)
Comment le commutateur de gauche
recevant une trame du commutateur de droite
peut-il savoir à quel VLAN elle appartient ?
-On utilise le marquage (tag) des trames. On
ajoute un en-tête supplémentaire contenant
notamment le n° de VLAN (VID) auquel
appartient la trame
27. La norme IEEE 802.1Q
La norme IEEE 802.1Q est utilisée pour
étendre la portée des VLANs sur plusieurs
Switch
Elle est basée sur le marquage explicite des
trames : dans l’en-tête de niveau 2 de la
trame est ajoutée un « tag » qui identifie le
VLAN auquel elle est destinée, on parle alors
de VLANs « taggés »
Seuls les Switch ajoutent et enlèvent les «
tags » dans les trames, Les machines n’ont
donc pas à gérer le marquage qui leur est
inconnu
28. La norme IEEE 802.1Q
Trois types de trames sont définis:
-Trames non étiquetées: ne contiennent aucune
information sur leur appartenance à un Vlan
-Trames étiquetées: possèdent un marqueur
qui précise à quel VLAN elles appartiennent
-Trames étiquetées avec priorité: possèdent un
niveau de priorité défini par la norme IEEE
802.1P
29. Spanning-Tree
Le protocole Spanning -Tree (STP) est un
protocole de couche 2 (liaison de données)
conçu pour les commutateurs
Le standard STP est défini dans le document
IEEE 802.1D. Il permet de créer un chemin
sans boucle dans un environnement commuté
et physiquement redondant
30. Spanning-Tree
Spanning-Tree (STP) répond à la
problématique de trames dupliquées dans un
environnement de liaisons redondantes
Son fonctionnement est basé sur la sélection
d'un commutateur Root (principal) et de
calculs des chemins les plus courts vers ce
commutateur
En STP, les commutateurs s’ échangent des
trames BPDU(Bridge Protocol Data Units)
31. Etapes du Spanning-Tree
1)Déterminer le switch root
2)Déterminer le root port (F) sur les autres
switchs
3)Déterminer Designated port(F) sur chaque
segment
4)Bloquer tous les autres ports des segments
32. Première étape du Spanning-
Tree
1)Déterminer le switch root: le commutateur qui aura
l'identifiant (ID) la plus faible sera élu Root
L'ID du commutateur comporte deux parties :
- la priorité (2 octets)
- l'adresse MAC (6 octets)
le Switch qui a la plus petite valeur du champ priorité
est sélectionné le switch root. Si les priorités sont
égales donc celui qui a le plus petit adresse MAC
35. Deuxième étape du Spanning-
Tree
2)Déterminer le root port sur les autres
switchs: chaque Switch autre que le switch
root possède un root port
Le root port: est le port qui a le chemin le
plus court vers le switch root
Normalement, le root port est en état
forwarding
39. Troisième étape du Spanning-
Tree
3)Déterminer Designated port sur chaque
segment: sur chaque segment qui relie deux
switches(domaine de collision) il y a un seul
Designated port
Le Designated port sur un segment est le
port qui a le cout le plus inferieur (chemin le
plus court)vers le switch root
Sur un commutateur(switch) Root, tous les
ports sont des ports Designated, autrement
dit, ils sont en état « forwarding », il envoient
et reçoivent le trafic
Un port Designated est normalement en état
« forwarding », autrement dit, envoie et reçoit
du trafic de données
41. Quatrième étape du Spanning-
Tree
4)Bloquer tous les autres ports des
segments: les ports qui restent sont désignés
par port bloqués ou non-Designated en état
« blocking », c'est-à-dire bloquant tout trafic
de données mais restant à l'écoute des BPDU
. C'est une solution simple, qui a été rapidement mise en oeuvre par les constructeurs.
Si le serveur souhaite diffuser une même information aux deux VLANs, il doit générer deux trames : l’une portant le marqueur du VLAN1, l’autre portant le marqueur du VLAN2.
Les VLAN configurable avec l'adresse MAC sont bien adaptés à l'utilisation de stations portables.
Dans cette méthode(vlan par adresse MAC), l’adresse MAC d’une machine est affectée à un VLAN. En pratique, c’est encore le port qui est
affecté à un VLAN, mais de manière dynamique
Un port taggé est appelé Trunk
Les ports des commutateurs rencontrent cinq états dont le "Blocking" qui ne transfère pas de trames de donnée et le "Forwarding" qui transfère les trames de donnée
F= fonctionnels ou forwarding
La priorité 802.1d est d'une valeur de 32768 (0x8000) par défaut
switch A est le switch root car il a la plus petite valeur de priorite: 30768
Les 3 switch on la meme priorite alors on regarde les adresse mac. Le switch C a le plus petit adresse Mac alors C est le switch root
Port 3 du switch B est le root port avec un cout de 19< 38(19+19) du port 4 du switch B vers le switch root
Port 4 du switch C est le root port avec un cout de 19< 38(19+19) du port 3 du switch C vers le switch root
Sur le Switch B, on a le meme cout du port 3 vers le switch root et du port 4 vers le switch root qui est egale a 4. alors on regarde la priorite du switch adjacent ou en face. En face du port 3 du switch B on a une priorite de 30768< 32768 la priorite de switch C en face du port 4 du switch B. alors sur switch B 3 est le root port.
Tous les RP(rootport) et designated port sont en etat forwarding F.
Alors les ports qui restent sont en etat bloques (non designated), dans notre exemple c’est le cas du port 4 du switch B