Du câble RJ45 aux fibres optiques multiplexées, tout ce qui transporte physiquement les bits. Comprendre les supports physiques est essentiel pour diagnostiquer les problèmes et choisir le bon matériel.
| Topologie | Description | Avantages | Inconvénients |
|---|---|---|---|
| Bus | Tous sur un câble coaxial partagé | Simple, peu de câble | Panne du bus = réseau mort, collisions |
| Anneau | Chaque hôte en boucle (Token Ring) | Pas de collision (jeton) | Panne d'un hôte = coupure totale |
| Étoile | Tous reliés à un switch central | Panne isolée, facile à gérer | Dépend du nœud central |
| Étoile étendue | Switches reliés à un switch central | Standard entreprise, scalable | Coût plus élevé |
| Maillé complet | Chaque nœud connecté à tous les autres | Redondance maximale | Coût exponentiel |
| Maillé partiel | Redondance sur liens critiques uniquement | Bon compromis coût/résilience | Plus complexe à configurer |
| Hiérarchique 3 couches | Accès → Distribution → Core | Standard Cisco entreprise, scalable | Nécessite plus de matériel |
Le daisy chaining consiste à connecter des switches en série, comme une chaîne : Switch A → Switch B → Switch C → Switch D. Chaque switch est relié au suivant, et un PC branché sur le dernier switch doit traverser tous les intermédiaires pour atteindre le serveur.
Dans un réseau comportant des liens redondants (topologie maillée ou multiples liens trunk), les trames peuvent boucler indéfiniment car la couche 2 ne dispose d'aucun TTL. Chaque switch rediffuse la trame sur tous ses ports, qui la renvoient au switch précédent, créant ainsi une tempête de broadcast (broadcast storm) capable de saturer le réseau en quelques secondes.
STP (IEEE 802.1D — Spanning Tree Protocol) résout ce problème en trois étapes : il élit un Root Bridge (le switch de référence), calcule le chemin le plus court de chaque switch vers le root, puis place les ports redondants en état Blocking. Si un lien actif tombe, STP reconverge et débloque un port de secours. RSTP (802.1w — Rapid STP) effectue cette convergence beaucoup plus vite (~1–2 s contre 30–50 s pour le STP classique).
spanning-tree mode rapid-pvstUn câble Ethernet contient 4 paires de fils torsadés (8 conducteurs). La torsion réduit les crosstalk. Le blindage ajoute une protection supplémentaire contre les interférences extérieures.
La norme utilise la notation XX/YZZ : blindage global / blindage par paire +
type. U = non blindé, F = feuille aluminium, S = tresse, TP = twisted pair.
| Code | Blindage global | Blindage par paire | Nom courant | Quand l'utiliser |
|---|---|---|---|---|
U/UTP |
Aucun | Aucun | UTP | Bureau, domicile, environnement calme |
F/UTP |
Feuille aluminium | Aucun | FTP | Environnement légèrement bruité |
U/FTP |
Aucun | Feuille aluminium | — | Réduction du crosstalk entre paires |
SF/UTP |
Tresse + feuille | Aucun | STP / S-FTP | Industrie, forte perturbation électromagnétique |
S/FTP |
Tresse | Feuille aluminium | S/FTP | Cat7, data center, haute performance |
SF/FTP |
Tresse + feuille | Feuille aluminium | — | Cat8, protection maximale — usines, serveurs |
| Connecteur | Usage | Support | Notes |
|---|---|---|---|
| RJ45 | Ethernet LAN standard | Cat5e – Cat8 TP | 8 broches (8P8C), le plus répandu au monde |
| RJ45 blindé | Ethernet blindé | F/UTP, S/FTP Cat6A+ | Coque métallique pour continuité du blindage vers la terre |
| GG45 | Haute catégorie | Cat7 / Cat7A | Compatible RJ45 + 4 contacts supplémentaires pour 10G |
| TERA | Cat7A industriel | Cat7A S/FTP | Blindage 4 paires indépendantes, rare en France |
| SFP | Transceiver 1 Gbit/s | Fibre ou câble DAC cuivre | Hot-swappable, fibre LC ou DAC jusqu'à 7 m |
| SFP+ | Transceiver 10 Gbit/s | Fibre ou DAC cuivre | Standard data center et backbones entreprise |
| QSFP+ | 40 Gbit/s (4×10G) | Fibre OM3/OM4 | Quad SFP — cœurs de réseau, data centers |
| QSFP28 | 100 Gbit/s (4×25G) | Fibre OM4 / OS2 | Standard 100G moderne dans les switches haut de gamme |
| LC | Connecteur fibre optique | Fibre SM ou MM | Le plus courant sur fibre — petite taille, verrouillage clic |
| SC | Connecteur fibre optique | Fibre SM ou MM | Plus grand, carré, souvent en patch panel optique |
| Catégorie | Débit max | Bande passante | Distance | Blindage usuel | Notes |
|---|---|---|---|---|---|
| Cat3 | 10 Mbit/s | 16 MHz | 100 m | UTP | 10BASE-T — obsolète |
| Cat5 | 100 Mbit/s | 100 MHz | 100 m | UTP | 100BASE-TX — encore en place |
| Cat5e | 1 Gbit/s | 100 MHz | 100 m | UTP / F/UTP | Standard minimum actuel ✓ |
| Cat6 | 10 Gbit/s | 250 MHz | 55 m (10G) / 100 m (1G) | U/UTP ou F/UTP | Le plus courant en bureaux ✓ |
| Cat6A | 10 Gbit/s | 500 MHz | 100 m | F/UTP ou U/FTP | Data centers, PoE++, recommandé ✓ |
| Cat7 | 10 Gbit/s | 600 MHz | 100 m | S/FTP (GG45) | Peu adopté malgré les specs |
| Cat7A | 40 Gbit/s | 1000 MHz | 50 m | S/FTP | Data centers haute densité |
| Cat8 | 40 Gbit/s | 2000 MHz | 30 m | SF/FTP (RJ45) | Top of Rack (switches → serveurs) |
| Technologie | Support | Débit ↓ | Débit ↑ | Distance | Latence |
|---|---|---|---|---|---|
| ADSL2+ | Cuivre téléphonique | 1–20 Mbit/s | 0,5–1 Mbit/s | ≤5 km du NRA | 20–80 ms |
| VDSL2 | Cuivre téléphonique | 30–100 Mbit/s | 10–30 Mbit/s | ≤500 m répartiteur | 10–30 ms |
| FTTH (fibre) | Fibre optique monomode | 300 Mbit/s–10 Gbit/s | Symétrique | Plusieurs km | 1–5 ms |
| Câble DOCSIS 3.1 | Coaxial HFC | Jusqu'à 1 Gbit/s | 50–100 Mbit/s | Réseau TV câblé | 5–15 ms |
| 5G fixe | Radio mobile | 50–1000 Mbit/s | Variable | Zone couverte | 10–50 ms |
Un VLAN (Virtual Local Area Network) segmente logiquement un switch physique en plusieurs réseaux isolés. Des machines branchées sur le même switch peuvent être complètement isolées comme si elles étaient sur des switches différents.
Chaque port est assigné à un VLAN (port access). Quand un PC est branché sur le port 3, et que ce port est dans le VLAN 10, alors ce PC fait partie du VLAN 10.
Les VLANs sont isolés entre eux. Un PC dans le VLAN 10 ne peut PAS communiquer avec un PC dans le VLAN 20, même s'ils sont sur le même switch. Pour communiquer, il faut un routeur (couche 3).
Le switch maintient une table MAC séparée par VLAN. Il sait que MAC AA:BB:CC est sur le port 3 dans le VLAN 10, et que MAC DD:EE:FF est sur le port 7 dans le VLAN 20.
VLAN ID : 1 à 4094. Le VLAN 1 est le VLAN par défaut — tous les ports y appartiennent à la sortie d'usine. Ne jamais utiliser le VLAN 1 en production (risque de sécurité).
Un trunk est un lien qui transporte le trafic de plusieurs VLANs entre deux switches ou entre un switch et un routeur. Sans trunk, il faudrait un câble physique par VLAN — impossible en pratique.
Le standard IEEE 802.1Q insère un tag de 4 octets dans la trame Ethernet pour identifier le VLAN d'origine. Le switch de réception lit ce tag pour savoir vers quel VLAN rediriger la trame.
Trame Ethernet : [MAC dst][MAC src][EtherType][Données][FCS]
Trame 802.1Q : [MAC dst][MAC src][0x8100][PCP 3b|DEI 1b|VLAN ID 12b][EtherType][Données][FCS]
↑————— Tag 802.1Q (4 octets) —————↑
• 0x8100 = Tag Protocol Identifier (indique « cette trame est taggée »)
• PCP (3 bits) = Priority Code Point (QoS)
• DEI (1 bit) = Drop Eligible Indicator
• VLAN ID (12 bits) = identifiant du VLAN (1–4094)
Le VLAN natif est le VLAN dont les trames passent sans tag sur le trunk. Par défaut, c'est le VLAN 1. Si un attaquant envoie une trame sans tag, elle sera interprétée comme étant dans le VLAN natif — c'est la base de l'attaque VLAN hopping.
switchport trunk native vlan 999Les VLANs sont isolés par conception. Un PC dans le VLAN 10 (sous-réseau 192.168.10.0/24) ne peut pas parler à un PC dans le VLAN 20 (192.168.20.0/24) sans passer par un équipement de couche 3 (routeur ou switch L3). Deux méthodes existent :
Un seul lien physique trunk entre le switch et le routeur. Le routeur crée des sous-interfaces (une par VLAN) sur son interface physique. Chaque sous-interface a sa propre adresse IP (passerelle du VLAN).
Router(config)# interface fa0/0.10 Router(config-subif)# encapsulation dot1q 10 Router(config-subif)# ip address 192.168.10.1 255.255.255.0 Router(config)# interface fa0/0.20 Router(config-subif)# encapsulation dot1q 20 Router(config-subif)# ip address 192.168.20.1 255.255.255.0
Un switch de couche 3 (L3) peut router directement entre VLANs grâce aux SVI (Switch Virtual Interfaces). Plus rapide qu'un routeur externe car le routage se fait en hardware (ASIC). Pas de goulot d'étranglement sur un seul lien trunk.
Switch(config)# ip routing Switch(config)# interface vlan 10 Switch(config-if)# ip address 192.168.10.1 255.255.255.0 Switch(config-if)# no shutdown Switch(config)# interface vlan 20 Switch(config-if)# ip address 192.168.20.1 255.255.255.0 Switch(config-if)# no shutdown
| Pratique | Recommandation |
|---|---|
| VLAN 1 | Ne jamais l'utiliser pour du trafic utilisateur — VLAN de gestion uniquement. Tous les ports inutilisés doivent être placés dans un VLAN « poubelle » (ex: VLAN 999). |
| VLAN natif | Changer le VLAN natif (ex: VLAN 999) pour éviter les attaques VLAN hopping. Commande : switchport trunk native vlan 999 |
| Nommage | Toujours nommer les VLANs pour la lisibilité. Commandes : vlan 10 puis name RH, vlan 20 puis name IT |
| Documentation | Tenir un tableau VLAN ↔ sous-réseau ↔ passerelle à jour. Ex: VLAN 10 = 192.168.10.0/24 = passerelle .1 |
| Trunk | Ne laisser passer que les VLANs nécessaires sur chaque trunk. Commande : switchport trunk allowed vlan 10,20,30 (et pas « all ») |
| Ports inutilisés | Désactiver (shutdown) et placer dans un VLAN non routé (ex: VLAN 999). Un port ouvert = une porte d'entrée potentielle. |
| Standard | Nom | Année | Bandes | Débit max théorique | Innovations clés |
|---|---|---|---|---|---|
| 802.11b | — | 1999 | 2,4 GHz | 11 Mbit/s | Premier Wi-Fi grand public, DSSS |
| 802.11g | — | 2003 | 2,4 GHz | 54 Mbit/s | OFDM, compatible 802.11b |
| 802.11n | Wi-Fi 4 | 2009 | 2,4 + 5 GHz | 600 Mbit/s | MIMO 4×4, canal 40 MHz |
| 802.11ac | Wi-Fi 5 | 2013 | 5 GHz | 3,5 Gbit/s | MU-MIMO, canal 80/160 MHz, 256-QAM |
| 802.11ax | Wi-Fi 6 | 2019 | 2,4 + 5 GHz | 9,6 Gbit/s | OFDMA, BSS Coloring, TWT, 1024-QAM |
| 802.11ax | Wi-Fi 6E | 2021 | + 6 GHz | 9,6 Gbit/s | 59 canaux 80 MHz sur 6 GHz vierge |
| 802.11be | Wi-Fi 7 | 2024 | 2,4+5+6 GHz | 46 Gbit/s | MLO multi-link, canal 320 MHz, 4096-QAM |