Objectifs de certification

CCNA 200-301

1.2.a Décrire les caractéristiques des architectures et topologies réseau : 2 tier
1.2.b Décrire les caractéristiques des architectures et topologies réseau : 3 tier
1.2.c Décrire les caractéristiques des architectures et topologies réseau : Spine-leaf
1.2.d Décrire les caractéristiques des architectures et topologies réseau : WAN
1.2.e Décrire les caractéristiques des architectures et topologies réseau : Small office/home office (SOHO)
1.2.f Décrire les caractéristiques des architectures et topologies réseau : On-premises et cloud

Topologies du réseau

Dès que l’on est en mesure d’identifier les composants du réseau et leur rôle fondamental, on peut concevoir des topologies du réseau. Ce chapitre vise à présenter différentes topologies conceptuelles en étoile, maillée, point-à-point dans les cadre des technologies étudiées dans le CCNA.

Une topologie indique les chemins possibles que les informations peuvent prendre lors d’une communication d’un hôte terminal d’origine à un hôte terminal de destination. Les différents périphériques intermédiaires remplissent un fonction de transfert de couche 2 (L2, commutation frame switching) et/ou de couche 3 (L3, routage IP, IP Routing, packet forwarding), voire de filtrage notamment à des fins de sécurité (IPS, IDS, pare-feu, firewall) ou de contrôle (APIC-EM, Cisco DNA), …

Un présentation des modèles de conception, dans une vue plus logique et d’optimisation de ces trajets faisant appel aux modèles “2 tier”, “3 tier” et “Leaf-Spine” est développée dans le chapitre “Principes de conception LAN”.

1. Topologies conceptuelles

Dans ces topologies conceptuelles de base, on sera attentif au nombre de liaison créées entre les points. Si des chemins uniques ou des points uniques sont des points de rupture, des chemis multiples compliquent les calculs des meilleurs trajets d’un point à un autre !

1.1. Topologies simples en bus, point à point et en anneau

Dans une topologie en bus, un seul canal est partagé par des points multiples. Une rupture de connexion empêcherait tout point de communiquer avec l’autre.

Dans une topologie point-à-point, la seule destination est l’autre point. La ligne est un point unique de défaillance (single point of failure, soit un point d’un système informatique dont le reste du système est dépendant et dont une panne entraîne l’arrêt complet du système.) ¹.

Dans une topologie en anneau, la rupture d’une liaison n’empêchera aucun point de communiquer avec l’autre.

1.2. Topologie en étoile (star) et en étoile étendue

Dans une simple topologie en étoile, le point de concentration est un point unique de défaillance. Selon l’endroit d’une rupture dans une topologie en étoile étendue, une partie des noeuds seront isolés les uns par rapport à autres noeuds.

1.3. Topologie maillée (total mesh) et Topologie hybride (partial mesh)

Dans une topologie maillée tous les noeuds sont interconnectés entre eux de telle sorte que les communications peuvent résister à des ruptures multiples. La redondance est maximale. Chaque noeud ajouté augmente de manière exponentielle le nombre de liaisons pour assurer le maillage. Connexions d’une topologie maillée =n×(n−1)2

Dans une topologie partiellement maillée, chaque noeud d’extrémité se connecte à n+1

points de concentration. Une topologie partiellement maillée est une topologie commune dans les architectures du réseau. En téléchargeant les livres du Guide CCNA 200-301 vous encouragez son auteur !

2. Topologies de base

2.1. Un LAN d’entreprise

Dans la figure suivante, le réseau local (LAN) correspond à une topologie en étoile.

2.2. SOHO (Small Office / Home Office)

Un réseau local en topologie en étoile se connecte à un Internet (nuage) typiquement un petit bureau, voire à la maison (Small Office / Home Office, “SoHo”)

2.3. Deux sites inter-connectés avec un Internet

Deux sites sont interconnectés en “point-à-point” par exemple avec la connexion d’un fournisseur de service de type ligne louée (qu’importe la technologie physique utilisée). A priori, les LANs des deux site sont en étoile. L’un des sites connectent l’Internet et offre cette connectivité au second site (à gauche dans la figure).

2.4. Un Internet maillé

On trouve dans les deux figures suivantes un Internet totalement maillé (à titre conceptuel). Par contre, les images suggèrent qu’à travers ce maillage, en sur-couche, les deux hôtes d’extrémités se connectent en “point-à-point”.

Une connexion TCP entre un LAN et un serveur dans l’Internet

3. Topologies LAN

3.1. Modèle de conception Cisco Systems

Les modèles de conception de réseau sont exposés dans le document “LAN Design, Conception LAN”.

Les périphériques sont répartis par couches fonctionnelles “Core”, “Distribution”, “Access” qui s’interconnectent entre elles selon certaines règles de conception pour assurer la Haute Disponibilité de l’infrastructure.

Couches « Core », « Distribution », « Access »

Dans ce genre de topologie, une hiérarchie est mise en place avec du maillage.

3.2. Conception LAN avec VLANs

Entre la couche “Access” et la couche “Distribution”, on trouve un maillage partiel. Chaque commutateur de la couche “Access” on une connexion avec deux commutateurs.

3.3. Topologie Campus LAN

Voici une topologie intitulée “Load Balancing Per-VLAN Rapid Spanning-Tree”, soit répartition de charge par VLANs avec Rapid Spanning-Tree et avec HSRP.

Topologie Campus LAN, Load Balancing Per-VLAN Rapid Spanning-Tree et HSRP

Dans cette topologie, chaque commutateur d’accès (AS1 et AS2) place le trafic d’un VLAN sur un seul et même commutateur de distribution (VLAN 10 pour DS1 et VLAN 20 pour DS2) sur des liaisons distinctes. Par défaut, sans répartition de charge des VLANs sur des liaisons distinctes, l’une d’elle serait nécessairement bloquée et l’autre embarquerait le trafic de tous les VLANs. Au cas où une liaison entre les deux couches venait à tomber, l’autre reprendrait immédiatement en charge le trafic de l’autre VLAN.

Ensuite, dans cette topologie chacun des deux commutateurs est passerelle par défaut pour son VLAN principal et passerelle de sauvegarde pour l’autre VLAN. De la sorte, on assure la disponibilité des passerelle par défaut et un accès vers d’autres réseaux.

Enfin, on remarquera que la connectivité de la couche “Access” ne dépend d’aucun autre commutateur de même couche. En téléchargeant les livres du Guide CCNA 200-301 vous encouragez son auteur !