Comme nous le savons, le réseau local (LAN) est utilisé pour connecter des appareils proches les uns des autres. Les vitesses de transmission de données dans les réseaux locaux sont donc souvent assez élevées. Le WAN, en revanche, connecte des appareils géographiquement éloignés les uns des autres et la technologie WAN est donc également différente de la technologie LAN.
Le WAN utilise des méthodes de transmission, du matériel et des protocoles différents de ceux du LAN. La vitesse de transmission des données sur le WAN est également beaucoup plus faible que sur le LAN. Nous étudierons un aperçu des technologies WAN sous plusieurs angles.
Les réseaux WAN existent depuis les débuts de l’informatique. Les réseaux WAN sont basés sur des lignes téléphoniques commutées et des modems, mais les options de connectivité actuelles incluent également des lignes louées, le sans fil, le MPLS, l'Internet haut débit et le satellite.
À mesure que la technologie évolue, les vitesses de transmission évoluent également. Les modems 2400 bps des premiers temps ont évolué vers les connexions 40 Gbps et 100 Gbps d'aujourd'hui. Ces augmentations de vitesse ont permis à davantage d’appareils de se connecter au réseau, facilitant l’explosion des ordinateurs, téléphones, tablettes et petits appareils Internet des objets connectés.
De plus, les améliorations de vitesse ont permis aux applications nécessitant de plus grandes quantités de bande passante d’être transmises sur le WAN à des vitesses ultra-élevées. Cela a permis aux entreprises de déployer des applications telles que des réunions en ligne et la sauvegarde de fichiers volumineux. Personne n’aurait jamais pensé à organiser une réunion en ligne via un modem 28 kbps, mais désormais, les employés peuvent s’asseoir chez eux et participer à des réunions d’entreprise par vidéo partout dans le monde.
De nombreuses liaisons WAN sont fournies par le biais de services de fournisseurs, où le trafic client passe par des installations partagées par d'autres clients. Les clients peuvent également acheter des liens dédiés qui ne sont utilisés que pour le trafic d'un seul client. Ils sont souvent utilisés pour les applications sensibles à la latence ou à haute priorité et gourmandes en bande passante, telles que la vidéoconférence.
Les réseaux WAN existent depuis les débuts des réseaux informatiques.
Quelle est la différence entre WAN et LAN ?
Le WAN est souvent comparé au réseau local ou LAN. Un réseau local (LAN) est un réseau généralement confiné à un bâtiment ou à un petit campus. Ils sont privés, réservés à une organisation ou même à un individu, et peuvent être créés avec un équipement relativement peu coûteux. Votre réseau Wi-Fi domestique est un réseau local.
Les technologies et protocoles qui facilitent la configuration des réseaux locaux ne peuvent pas évoluer au-delà d’une certaine distance limitée ni gérer un nombre vraiment massif de points de terminaison. Le but d’un WAN est de prendre en charge ces échelles en connectant un ou plusieurs LAN. Les technologies et protocoles réseau utilisés par les WAN pour transmettre des informations sont différents de ceux utilisés dans les LAN.
À proprement parler, Internet est un WAN. Cependant, lorsque nous parlons de WAN, nous entendons généralement des réseaux privés ou semi-privés qui combinent des LAN distants. Par exemple, les succursales situées dans différentes villes peuvent partager des ressources internes privées de l’entreprise via un WAN.
Architecture WAN
Alors que les réseaux locaux sont généralement gérés par le personnel informatique d'une organisation, les réseaux étendus dépendent souvent au moins partiellement des connexions physiques fournies par les fournisseurs de services de télécommunications. Le choix du type de connexion ou de protocole de communication à utiliser et de la manière de les déployer préparera le terrain pour la création de votre architecture WAN.
Présentation de la communication WAN
Les WAN utilisent l’infrastructure de transmission d’un fournisseur de services tiers, généralement des compagnies de téléphone, pour fournir des services de connectivité longue distance. La configuration la plus courante d’un WAN comprend les composants indiqués ci-dessous. Un message est initié par le client et envoyé par un appareil appelé DTE au fournisseur de services WAN. Les périphériques DCE du bureau central du fournisseur de services « poussent » le paquet vers le WAN, puis passent par des commutateurs pour atteindre sa destination. Des appareils similaires à l'extrémité réceptrice termineront le voyage.
WAN typique
Équipement terminal de données (ETTD) : un périphérique situé à la périphérie d'une liaison WAN qui envoie et reçoit des données. Le DTE est situé chez l'abonné et constitue le point de connexion entre le réseau local de l'abonné et le réseau étendu du fournisseur de services. Le DTE est généralement un routeur, mais dans certains cas, il peut s'agir d'un ordinateur ou d'un multiplexeur. Les DTE à une extrémité communiqueront avec l’équipement DTE correspondant à l’autre extrémité.
Point de démarcation : Le point de connexion entre la ligne téléphonique de la compagnie de téléphone et la ligne de l'abonné. Le point limite est également connu sous le nom d’interface réseau ou de point de présence. En règle générale, le client sera responsable de tous les équipements à l’intérieur du point limite et la société de télécommunications sera responsable de tous les équipements de l’autre côté.
Câble du dernier kilomètre ( boucle locale ) : câble reliant le point limite au bureau central de la compagnie de téléphone. Il s'agit généralement d'un câble à paire torsadée (UTP), mais il peut également s'agir d'une combinaison de câble à paire torsadée, de câble à fibre optique et d'autres types de supports de transmission.
Central téléphonique : Le standard téléphonique le plus proche, qui est également le point de service WAN le plus proche de l'abonné. Le bureau central fournit le point d'entrée des appels dans le « cloud WAN » et fournit les points de sortie des appels du cloud WAN aux utilisateurs de téléphones. En outre, il agit comme un point de commutation réseau pour transmettre des paquets de données à d’autres bureaux centraux. Il fournit également un courant continu stable au système de câblage du dernier kilomètre pour établir le circuit.
Équipement de terminaison de circuit de données (DCE)
Appareil de communication avec cloud DTE et WAN. Un DCE est généralement un routeur de fournisseur de services qui transmet les données entre le client et le cloud WAN. Au sens strict, un DTE est tout dispositif qui fournit un signal d'horloge au DTE. Un DCE peut également être un périphérique similaire à un DTE (généralement un routeur), sauf que chaque type de périphérique joue un rôle distinct.
Cloud WAN : une série de liaisons, de standards et de bureaux centraux qui constituent l'infrastructure de transmission d'une compagnie de téléphone. Il est représenté sur la figure comme un nuage car la structure physique change fréquemment et seuls les responsables de WebTech360 savent où iront les données dans les standards. Pour le client, il est important que les données aient été transférées via le câble jusqu’à leur destination.
Centrale de commutation de paquets : Centrales de commutation sur le réseau de commutation de paquets d'une entreprise de télécommunications. Les PSE sont des points intermédiaires dans le cloud WAN.
Les données transmises sur un réseau local sont principalement envoyées d'un appareil numérique (ordinateur) à un autre appareil numérique via une connexion directe. Parallèlement, étant donné que certains WAN utilisent des réseaux téléphoniques analogiques existants, la transmission de données peut utiliser une ou plusieurs des méthodes suivantes :
Transmission de signaux analogiques
Les signaux analogiques sont généralement représentés sous forme de formes d’onde. L'intensité et la fréquence d'un signal analogique varient en continu, ce qui permet de représenter avec précision un mouvement continu, un son ou un mouvement multi-états. L'intensité et la fréquence du signal augmentent et diminuent en fonction de la hauteur et du volume du son. Les signaux analogiques sont souvent utilisés pour représenter des données en temps réel. La radio, le téléphone et d’autres médias utilisent souvent des signaux analogiques.
Transmission de signaux numériques
Au lieu d'un flux en constante évolution, les signaux numériques n'utilisent que deux états, 0 et 1, pour représenter les bits de données. C'est la méthode de signalisation idéale pour les réseaux informatiques. Les ordinateurs auront besoin d'un modem, un appareil qui convertit les signaux numériques de l'ordinateur en signaux analogiques pour transmettre des données sur des lignes téléphoniques analogiques.
Remarque : Auparavant, le réseau téléphonique PSTN était un réseau entièrement analogique. Les signaux analogiques du téléphone arrivent à l’entreprise de télécommunications et continueront d’être transmis via des systèmes qui utilisent des signaux analogiques pour atteindre leur destination. Aujourd’hui, les systèmes téléphoniques actuels utilisent une combinaison des deux méthodes. La plupart des réseaux commutés reliant les entreprises de télécommunications ont été numérisés, mais le dernier kilomètre reliant la plupart des foyers et certaines entreprises utilise encore des signaux analogiques. Le schéma ci-dessous montre comment deux ordinateurs numériques peuvent être connectés via un WAN comportant à la fois des composants numériques et analogiques. Lorsqu'un ordinateur envoie un signal sur un WAN, le modem convertit le signal numérique en signal analogique pour transmettre le signal à la compagnie de téléphone. Le modem de la compagnie de téléphone convertit ensuite les données sous forme numérique pour les transmettre sur le réseau commuté. Le signal est ensuite reconverti en analogique du côté de l'entreprise de télécommunications pour être transmis au modem de l'ordinateur recevant les données. Enfin, ce modem convertit le signal analogique en forme numérique pour l'ordinateur.
Types de connexions dans le WAN
Lorsqu'un message circule dans un cloud WAN, la manière dont il se déplace d'un point à un autre le long de son chemin varie en fonction de la connexion physique et du protocole utilisés. Les connexions WAN sont généralement classées dans les types suivants :
Connexion dédiée
Il s’agit d’une connexion permanente, reliant un appareil directement à un autre. Les connexions dédiées sont stables et rapides mais peuvent être très coûteuses. Louer une ligne auprès d'un fournisseur de services WAN signifie que vous payez pour la connexion même si vous ne l'utilisez pas. De plus, comme les lignes dédiées établissent des connexions directes entre seulement deux points, le nombre de lignes nécessaires augmente de façon exponentielle à mesure que le nombre d’emplacements à connecter augmente. Par exemple, si vous souhaitez connecter 2 emplacements, vous avez besoin d'une ligne, mais si vous souhaitez connecter 4 emplacements, vous aurez besoin de 6 lignes.
Caractéristiques de la connexion dédiée :
Toujours disponible
Utiliser la ligne d'abonné louée d'un fournisseur de services WAN
Plus cher que les autres solutions WAN
Utiliser des connexions séparées entre les points
Utilisez une connexion dédiée lorsque :
Un volume élevé de données circule sur le réseau local.
Besoin de se connecter fréquemment
Peu d'emplacements doivent être connectés les uns aux autres
réseau à commutation de circuits
La commutation de circuits vous offre une alternative aux lignes louées (connexions dédiées), vous permettant d'utiliser des lignes partagées. Le réseau commuté fonctionne de manière bidirectionnelle, permettant d'établir des connexions entrantes et sortantes.
Lorsque vous utilisez un réseau commuté :
L'ordinateur envoie les données de numérotation sur la ligne et une connexion est établie.
L'ordinateur recevant les données envoie une confirmation et verrouille la ligne.
L'ordinateur qui envoie les données transmet les données via la connexion établie.
Une fois le transfert de données terminé, la connexion est libérée aux autres utilisateurs.
Les réseaux commutés utilisent des circuits virtuels commutés (SVC). Un chemin de données dédié est établi au début du processus de communication par une série de commutateurs électroniques. Ce chemin privé restera jusqu'à la fin du processus de communication).
Le système téléphonique public est un réseau à commutation de circuits. Lorsque vous passez un appel, le PSTN utilise des commutateurs pour créer une connexion physique, directe et dédiée pendant toute la durée de l'appel. Lorsque vous raccrochez un appel, les commutateurs libèrent la ligne pour d'autres utilisateurs. Les ordinateurs connectés sur un réseau fonctionnent de manière similaire. Lorsqu'un ordinateur se connecte à un réseau, un chemin à travers le réseau est d'abord établi afin que les données puissent ensuite être transférées via ce chemin dédié temporaire.
Réseau à commutation de paquets
Les réseaux à commutation de paquets ne nécessitent pas de ligne louée ni de ligne dédiée temporaire. Au lieu de cela, le chemin du message est établi de manière dynamique à mesure que les données se déplacent sur le réseau. Une connexion à commutation de paquets est une connexion qui est toujours active. Cela signifie que vous n'avez pas à vous soucier de la configuration d'une connexion ou de la confidentialité de la ligne. Chaque paquet contient les informations nécessaires pour atteindre sa destination.
Les réseaux à commutation de paquets présentent les caractéristiques suivantes :
Les messages sont divisés en petites unités, appelées paquets.
Les paquets sont transmis indépendamment sur Internet (éventuellement sur des chemins différents)
Les paquets sont réorganisés dans leur ordre d'origine à destination.
Les appareils d'envoi et de réception considèrent par défaut la connexion comme persistante (aucune connexion à distance requise)
Les réseaux à commutation de paquets utilisent des circuits virtuels permanents (PVC). Bien que les PVC ressemblent à des connexions dédiées et directes, le chemin emprunté par chaque paquet sur le réseau peut être différent.
Services de réseau étendu
RTPC
Le réseau téléphonique public commuté est le réseau le plus ancien et le plus vaste disponible pour les communications WAN. Les caractéristiques du PSTN incluent :
Il s’agit d’un réseau à commutation de circuits, avec une couverture mondiale.
L'interface avec le RTPC est analogique, les ordinateurs utilisent donc des modems pour se connecter au RTPC.
Les vitesses sur le réseau téléphonique public commuté (RTPC) sont généralement limitées à 56 Kbit/s.
Vous pouvez utiliser le PSTN à la demande ou louer un circuit dédié.
Figure 8 : Réseau téléphonique PSTN
Ligne louée
Pour certaines entreprises, les avantages d’une ligne louée peuvent largement dépasser les coûts. Une ligne louée est indépendante et offre une vitesse supérieure à celle d'une ligne PSTN classique. Cependant, il est assez cher et n'est donc généralement utilisé que par les grandes entreprises. Les autres caractéristiques des lignes louées comprennent :
Fournir des connexions régulières, stables et de qualité
Vous pouvez payer un supplément pour mettre à niveau votre ligne louée.
X.25
X.25 est né dans les années 1970. Son objectif initial était de connecter les ordinateurs centraux à des terminaux distants. L’avantage de X.25 par rapport aux autres solutions WAN est qu’il dispose d’une vérification des erreurs intégrée. Choisissez X.25 si vous devez utiliser une ligne analogique ou si la qualité de la ligne n'est pas élevée.
X.25 est la norme UIT-T pour les communications WAN à commutation de paquets sur le réseau téléphonique. Le terme X.25 est également utilisé pour les protocoles de couche physique et de couche liaison de données qui composent un réseau X.25. À l'origine, le X.25 utilisait des lignes analogiques pour former un réseau à commutation de paquets, bien que les réseaux X.25 puissent également être construits sur un réseau numérique. Actuellement, le protocole X.25 est un ensemble de règles qui définissent comment établir et maintenir des connexions entre les DTE et les DCE dans un réseau public de données (PDN). Il spécifie comment les périphériques DTE/DCE et PSE (Packet-swiching exchange) transmettront les données.
Vous devez payer des frais d’abonnement lorsque vous utilisez le réseau X.25.
Lorsque vous utilisez un réseau X.25, vous pouvez créer une connexion au PDN via une ligne dédiée.
Les réseaux X.25 fonctionnent à 64 Kbit/s (sur des lignes analogiques)
La taille du paquet (appelée trame) dans le réseau X.25 n'est pas fixe.
Le protocole X.25 dispose d'un mécanisme de vérification et de correction des erreurs très puissant, ce qui lui permet de fonctionner de manière relativement stable sur des lignes téléphoniques analogiques de faible qualité.
Le X.25 est actuellement largement utilisé dans de nombreux pays du monde où les numéros ne sont pas encore populaires et la qualité de la ligne est encore faible.
Relais de trame
Frame Relay est plus efficace que X.25 et remplace progressivement cette norme. Lorsque vous utilisez Frame Relay, vous payez des frais de location de ligne au nœud le plus proche du réseau Frame Relay. Vous envoyez des données sur votre ligne et le réseau Frame Relay les achemine vers le nœud le plus proche du destinataire et transmet les données sur la ligne du destinataire. Frame Relay est plus rapide que X.25
Frame Relay est une norme pour les communications WAN à commutation de paquets sur des lignes numériques de haute qualité. Un réseau Frame Relay présente les caractéristiques suivantes :
Le déploiement d’un réseau X.25 présente de nombreuses similitudes.
Il existe un mécanisme de vérification des erreurs mais pas de mécanisme de correction des erreurs
Le taux de transfert de données peut atteindre 1,54 Mbit/s
Permet différentes tailles de paquets
Peut être connecté en tant que connexion dorsale à un réseau local
Peut être déployé sur une variété de types de connexion (56K, T-1, T-3)
Fonctionne au niveau de la couche physique et de la couche de liaison de données dans le modèle OSI.
Lorsque vous vous inscrivez au service Frame Relay, vous vous engagez à un niveau de service appelé CIR (Committed Information Rate). Le CIR est le débit de données maximal engagé que vous recevez sur un réseau Frame Relay. Cependant, lorsque le trafic réseau est faible, vous pouvez envoyer des données à des vitesses plus rapides que CIR. Lorsque le trafic réseau est élevé, la priorité sera donnée aux clients avec des niveaux CIR élevés.
RNIS (Réseau numérique à intégration de services)
L’un des objectifs du RNIS est de fournir un accès WAN aux foyers et aux entreprises utilisant des lignes téléphoniques en cuivre. C'est pourquoi les premiers plans de déploiement du RNIS proposaient de remplacer les lignes analogiques existantes par des lignes numériques. De nos jours, la conversion de l’analogique au numérique se fait de plus en plus forte dans le monde. Le RNIS améliore les performances opérationnelles par rapport à l'accès WAN par ligne commutée et est moins coûteux que le relais de trames.
Le RNIS définit des normes pour l'utilisation de lignes téléphoniques analogiques pour la transmission de données numériques et analogiques. Les caractéristiques du RNIS sont :
Permet la diffusion de plusieurs types de données (voix, vidéo, graphiques...)
Des taux de transfert de données et des vitesses de connexion plus élevés que les connexions par ligne commutée traditionnelles
ATM
ATM (Asynchronous Transfer Mode) est un système de commutation de paquets avancé qui peut transmettre simultanément des données, de la voix et des images numériques sur les réseaux LAN et WAN.
Il s’agit de l’une des méthodes de connexion WAN les plus rapides disponibles aujourd’hui, avec des vitesses allant de 155 Mbit/s à 622 Mbit/s. En fait, il pourrait théoriquement prendre en charge des vitesses supérieures à celles actuellement possibles avec les supports de transmission actuels. Cependant, une vitesse plus élevée signifie également un coût plus élevé, l'ATM étant beaucoup plus cher que l'ISDN, le X25 ou le FrameRelay. Les caractéristiques du guichet automatique bancaire comprennent :
Utilise des paquets de données (cellules) de petite taille et de taille fixe (53 octets), qui sont plus faciles à gérer que les paquets de taille variable dans X.25 et Frame Relay.
Vitesse de transmission de données élevée, pouvant théoriquement atteindre 1,2 Gbit/s
Haute qualité, faible bruit, donc presque aucun besoin de vérification des erreurs
Peut être utilisé avec une variété de supports de transmission physiques (câble coaxial, câble à paire torsadée, câble à fibre optique)
Plusieurs types de données peuvent être transmis simultanément
Matériel WAN
Le matériel WAN que vous utilisez dépend du service WAN auquel vous souhaitez vous connecter. Chaque protocole WAN a des spécifications et des exigences différentes en matière de matériel et de supports de transmission. Cependant, selon votre choix, il existe de nombreux matériels qui peuvent être compatibles avec de nombreux services WAN différents.
Le fournisseur de services WAN est responsable du WAN et fournit la boucle locale au Demarc (voir Internet Made Simple #2/2004). Le câble du dernier kilomètre est généralement constitué de fil de cuivre, le même type de fil utilisé pour le service téléphonique.
Mettre en place une ligne téléphonique
De nombreux ménages et entreprises utilisent aujourd'hui un câble à 4 fils composé de 2 paires de fils de cuivre torsadés : la première paire est utilisée pour les téléphones et la deuxième paire est utilisée comme câble de secours. Cela permet aux nouvelles entreprises d’être prêtes pour la connectivité WAN sans avoir à installer de nouveau câblage. Une ligne de signal analogique utilise deux fils de cuivre et une ligne de signal numérique peut utiliser deux ou les quatre fils de cuivre du câble du dernier kilomètre selon le type de connexion WAN. Les compagnies de téléphone doivent modifier la commutation de ligne au bureau central pour pouvoir transmettre des signaux numériques sur le câble du dernier kilomètre.
Les conducteurs en cuivre sont classés en fonction de la bande passante. La bande passante, à son tour, détermine la quantité de données que vous pouvez envoyer et si le signal est analogique ou numérique. Ci-dessous, nous étudierons deux méthodes de classification de la bande passante sur les câbles en cuivre.
Service téléphonique traditionnel (POTS)
Les systèmes téléphoniques analogiques n'envoient qu'un seul signal analogique sur chaque paire de fils : chacun de ces signaux séparés est considéré comme un canal. L'utilisation du POTS et d'un modem pour envoyer des signaux analogiques vous donne un canal de 64 Kbit/s, dont seulement 56 Kbit/s de bande passante sont disponibles pour la transmission de données. Les modems et les lignes téléphoniques traditionnelles conviennent parfaitement pour utiliser Internet pour le courrier électronique et d’autres fins générales. Cependant, si vous devez envoyer et recevoir une grande quantité de données, cela prendra un certain temps.
Le service POTS présente les caractéristiques suivantes :
Les lignes actuelles n’utilisent que deux paires de fils torsadés.
Le signal sur le câble Last Mile est un signal analogique.
Un modem est nécessaire pour convertir les signaux numériques en signaux analogiques.
La vitesse effective de la ligne est limitée à 56 Kbit/s.
T-Carries
La couche physique de nombreux systèmes WAN aux États-Unis est basée sur la technologie T-Carrier développée par Bell/AT&T. Les lignes T-1 utilisent les quatre fils de cuivre : une paire pour envoyer et une paire pour recevoir des données. Ils n’utilisent pas de fils physiques supplémentaires mais établissent des canaux virtuels. Les câbles à fibres optiques et autres types de lignes de transmission utilisés pour les câbles du dernier kilomètre permettent des vitesses de transmission de données plus élevées.
La technologie T-carries présente les caractéristiques suivantes :
Utilisez deux paires de câbles en cuivre torsadés
Utilisation de signaux numériques
Prend en charge plusieurs canaux 64 Kbit/s sur un seul fil
Les lignes T-carrier sont classées en fonction du nombre de canaux qu'elles peuvent prendre en charge.
T1 (24 canaux, utilisé aux États-Unis)
E1 (31 canaux, utilisé en Europe)
Les lignes T-carrier sont également classées en fonction du type de données qui seront transmises sur la ligne (par exemple, données pures, audio numérique, vidéo numérique...). De plus, les utilisateurs peuvent s’abonner à une partie du service de ligne T1 et utiliser certains de ses canaux disponibles.
Remarque : les types de porteuses T sont distingués à des fins de description de la bande passante, et non des protocoles WAN. Par exemple, le RNIS est un service WAN qui utilise une méthode de transmission de signal numérique à quatre fils. La bande passante RNIS dépend de la quantité de capacité de la ligne T1 utilisée.
RNIS à débit de base (RBI)
Le RNIS à débit de base se compose de deux canaux de 64 Kbit/s (appelés canaux B) et d'un canal de 16 Kbit/s (appelé canal D). On l'appelle donc aussi 2B+D. Les canaux B transportent des données numériques, audio et vidéo. Le canal D est un canal de service utilisé à la fois pour les données et les informations de contrôle. L'ISDN BRI est idéal pour les foyers et les petites entreprises qui ont besoin de vitesses de transmission de données plus élevées que les modems traditionnels.
Vous trouverez ci-dessous les deux cas d’utilisation les plus courants de l’ISDN BRI :
Un canal B est utilisé pour la voix, l'autre est utilisé pour les données.
Les deux canaux sont utilisés pour la transmission de données à un débit total de 128 Kbit/s.
Remarque : la bande passante totale du RNIS BRI est de 144 Kbit/s (2 canaux B et 1 canal D) tandis que le débit total de transmission de données est de 128 Kbit/s (les données sont envoyées uniquement sur 2 canaux B).
RNIS à débit primaire (PRI)
Aux États-Unis, le RNIS à débit primaire utilise l'intégralité de la ligne T1, prenant en charge 23 canaux B à 64 Kbit/s et un canal D à 64 Kbit/s, il est donc appelé 23B+D. L'ISDN PRI est utilisé dans les entreprises qui nécessitent des connexions à haut débit et constamment actives.
En Europe, le débit primaire est souvent appelé 30B+D car il utilise l'intégralité de la ligne E-1 pour prendre en charge 30 canaux B et 1 canal D1.
En plus de la ligne, vous avez besoin de matériel pour vous connecter au WAN et formater le signal correctement pour le type de connexion que vous utilisez. Par exemple, le matériel peut être constitué de modems qui convertissent les signaux numériques en signaux analogiques. Vous utiliserez un ou deux des types de matériel suivants pour les réseaux entièrement numériques.
Multiplexeur
Comme le montre la figure ci-dessous, les multiplexeurs fonctionnent aux deux extrémités de la ligne de transmission. À l'extrémité d'envoi, un multiplexeur est un appareil qui combine les signaux de deux ou plusieurs autres appareils pour les transmettre sur une seule ligne de transmission. À l'extrémité de réception, un multiplexeur avec fonction de démultiplexage sépare le signal combiné en ses signaux séparés d'origine. De nombreux routeurs WAN disposent de multiplexeurs intégrés.
Décrire la connexion du multiplexeur dans le WAN
Multiplexeur statistique : utilise des canaux virtuels distincts sur la même ligne physique pour envoyer différents signaux simultanément. (les signaux sont transmis simultanément sur la ligne).
Multiplexeur temporel : envoie des paquets de données de différents signaux à différents intervalles de temps. Au lieu de diviser le support physique en canaux, il permet aux flux de données d'utiliser le support à des « créneaux horaires » spécifiques (les signaux utilisent à tour de rôle le support pendant de courtes périodes).
CSU/DSU (unité de service de canal/unité de service de données)
Il s’agit d’un appareil qui connecte les réseaux avec des lignes à haut débit telles que T-1. Cet appareil formate les flux de données dans des formats de trame et détermine les codes de ligne pour les transmissions numériques. Certains CSU/DSU sont également des multiplexeurs ou sont intégrés à des routeurs. Vous pouvez également entendre parler du CSU/DSU comme d’une forme de modem numérique, mais ce n’est pas tout à fait correct. Le modem convertit les données analogiques en données numériques et vice versa, tandis que le CSU/DSU reformate uniquement les données à partir d'une forme numérique existante.
Le CSU reçoit le signal et transmet le signal reçu à la ligne WAN, reflète le signal de réponse lorsque les compagnies de téléphone doivent vérifier l'équipement et empêche les interférences électromagnétiques.
Le DSU est similaire à un modem entre le DTE et le CSU. Il convertit les trames de données du format utilisé sur un réseau local au format utilisé sur une ligne T-1 et vice versa. Il gère également la gestion des lignes, les erreurs de division temporelle et la régénération du signal.
Protocoles d'interface
Il existe différents types de protocoles « d’interface » pour les connexions WAN. « Interface », dans ce contexte, fait référence au format des trames de la couche physique ou aux méthodes de définition des signaux binaires (formatage des impulsions électromagnétiques).
Protocoles série synchrones
Les protocoles série synchrones utilisent des signaux d'horloge précis entre le DCE et le DTE pour chronométrer la transmission des données. Dans la communication synchrone, un grand nombre de trames de données sont envoyées lorsque l'horloge de synchronisation et le débit de transmission de données sont préétablis. Il s’agit d’une méthode de communication très efficace en termes de bande passante.
Les protocoles de signalisation synchrone incluent :
V.35
RS-232 (EAI/TIA)
X.21
RS-449
RS-530
Bien que chaque protocole « d’interface » utilise un type de connecteur spécifique, la plupart des connecteurs peuvent être utilisés pour plusieurs interfaces. En règle générale, le type de matériel dont vous disposez détermine le connecteur utilisé. En fait, vérifiez le numéro de broche du connecteur pour vous assurer qu'il correspond au port série de l'appareil. Les types courants de connecteurs incluent (les nombres représentent le nombre de broches du connecteur) : DB60, DB25, DB15, DB9.
Protocoles asynchrones
Les protocoles de transmission asynchrone ajoutent des bits de démarrage et d'arrêt à chaque paquet pour le rendre plus fin, au lieu d'exiger que les périphériques d'envoi et de réception utilisent des horloges pré-convenues. La signalisation asynchrone est couramment utilisée entre deux modems. Cependant, il s’agit d’une méthode de transmission coûteuse car les bits supplémentaires ralentissent la vitesse de transmission des données.
Les protocoles asynchrones sont utilisés pour établir des normes de communication pour les modems analogiques. Un modem que vous achetez peut prendre en charge une ou plusieurs normes de communication asynchrone différentes. Les protocoles de communication asynchrones incluent : V.92, V.45, V.35, V.34, V.32, V.32 bis, V.32 turbo, V.22.
Transmission de signaux asynchrones à l'aide de lignes et de prises téléphoniques standard. Les connecteurs peuvent être : RJ-11 (2 fils), RJ-45 (4 fils), RJ-48.
Transmission de données synchrone (à gauche) et asynchrone (à droite)
Méthodes d'encapsulation des données dans le WAN
Les protocoles de couche physique WAN définissent le matériel et la méthode de transmission des signaux binaires. Les protocoles de la couche liaison de données contrôlent les fonctions suivantes :
Vérifier et corriger les erreurs
Configurer le lien
Organisation des champs du cadre de données
Contrôle de flux point à point
Les protocoles de couche de liaison physique définissent également la méthode d'encapsulation des données ou le format de la trame de données. La méthode d'encapsulation des données dans le WAN est communément appelée HDLC (contrôle de liaison de données de haut niveau). Le terme est à la fois un nom générique pour les protocoles de liaison de données et le nom d'un protocole au sein de la suite de protocoles et de services WAN. En fonction de votre service WAN et de votre méthode de connexion, vous pouvez utiliser l’une des méthodes d’encapsulation de données suivantes :
Cisco HDLC pour une connectivité synchrone point à point avec d'autres routeurs Cisco.
LAPB pour les réseaux X.25
LAPD, utilisé en conjonction avec d'autres protocoles pour les canaux B dans les réseaux RNIS.
Cisco/IETF pour les réseaux Frame Relay
Méthodes d'encapsulation des données dans le WAN
La figure nous montre les méthodes d’encapsulation de données les plus courantes et comment elles sont utilisées pour les types de connexion WAN typiques. Comme le montre la figure, PPP est une méthode flexible qui peut être utilisée pour de nombreux types de connexions WAN. En général, la méthode à utiliser dépendra du type de service WAN, tel que Frame Relay ou RNIS, ainsi que de la méthode d'encapsulation des données du fournisseur de services réseau.
Gestion et optimisation du WAN
Étant donné que la transmission des données repose toujours sur des règles physiques, plus la distance entre deux appareils est grande, plus il faut de temps pour que les données soient transmises entre eux. De même, plus la distance est grande, plus le retard est important. La congestion du réseau et les paquets perdus peuvent également entraîner des problèmes de performances.
Certains de ces problèmes peuvent être résolus en utilisant l’optimisation WAN, ce qui rend la transmission de données plus efficace. Ceci est important car les liaisons WAN peuvent être coûteuses. De nombreuses technologies ont donc été développées pour réduire la quantité de trafic transitant par les liaisons WAN et garantir son arrivée efficace. Ces méthodes d’optimisation incluent la réduction des données redondantes (également appelée déduplication), la compression et la mise en cache (rapprocher les données fréquemment utilisées de l’utilisateur final).
Le trafic peut être structuré pour donner aux applications sensibles au temps, telles que la VoIP, une priorité plus élevée que d'autres trafics moins urgents, tels que le courrier électronique, améliorant ainsi les performances globales du WAN. Cela peut être formalisé dans un paramètre de qualité de service (QoS) qui définit les classes de trafic en fonction de la priorité que chaque classe reçoit par rapport aux autres classes, du type de connexion WAN que chaque classe de trafic utilisera et de la bande passante que chaque classe reçoit.
En tant que catégorie distincte, le SD-WAN optimise le WAN.
Sécurité WAN
Le trafic entre les sites WAN peut être protégé par un réseau privé virtuel (VPN), qui assure la sécurité du réseau physique sous-jacent, notamment l'authentification, le cryptage, la confidentialité et la non-répudiation. En général, la sécurité est un élément important de tout déploiement WAN, car la connectivité WAN présente une vulnérabilité potentielle que les attaquants peuvent utiliser pour accéder au réseau privé.
Par exemple, une succursale qui ne dispose pas d’un responsable de la sécurité de l’information à temps plein peut être laxiste dans ses pratiques de cybersécurité. Par conséquent, un pirate informatique qui s'introduirait dans le réseau d'une succursale pourrait continuer à accéder au réseau étendu principal de l'entreprise, y compris à des actifs précieux qui seraient autrement intouchables. Outre les fonctionnalités de mise en réseau, de nombreux services SD-WAN fournissent également des services de sécurité, qui doivent être gardés à l'esprit lors du déploiement.
Internet interplanétaire
La technologie WAN ne se limite pas à la Terre. La NASA et d’autres agences spatiales travaillent à la création d’un réseau « Internet interplanétaire » fiable, destiné à transmettre des messages expérimentaux entre la Station spatiale internationale et les stations terrestres.
Le programme Disruption Tolerant Networking (DTN) est la première étape vers la mise en place d'une structure de type Internet pour la communication entre les appareils spatiaux, y compris la communication entre la Terre et la Lune ou d'autres planètes. Mais à moins de percées significatives en physique, la vitesse du réseau dépassera probablement celle de la lumière.