Câblage, Ethernet et commutation

Quatre paires torsadées transportent les signaux dans un câble Ethernet classique. Chaque récepteur lit la différence entre deux fils. Les torsades exposent les deux fils à des perturbations extérieures similaires, qui s’annulent en grande partie lors de cette comparaison. Des pas de torsade différents réduisent la diaphonie, c’est-à-dire le passage d’une partie du signal d’une paire vers une autre. L’atténuation est la perte de signal avec la distance ; les interférences électromagnétiques (EMI) sont des perturbations électriques extérieures produites notamment par les moteurs et les câbles électriques.

Lis les indications de catégorie et de blindage

Cat3, testé jusqu’à 16 MHz, servait aux anciens réseaux à 10 Mbit/s et au câblage téléphonique. Sur 100 m, 5GBASE-T nécessite Cat6 ou mieux ; une installation Cat5e existante doit être évaluée avant d’être utilisée à 5 Gbit/s. La portée plus courte de Cat6 à 10 Gbit/s dépend aussi de la diaphonie exogène provenant des câbles voisins. Utilise Cat6A pour une nouvelle installation à 10 Gbit/s sur 100 m.

La notation du blindage décrit l’ensemble du câble avant la barre oblique et chaque paire après celle-ci. U/UTP ne possède aucun blindage. F/UTP possède un écran en feuille autour de toutes les paires réunies. S/FTP possède une tresse générale et un écran en feuille autour de chaque paire. Des connecteurs blindés et un panneau de brassage relié à la terre assurent la continuité du blindage ; des prises non blindées interrompent ce système.

Compte tout le canal

La limite habituelle dans un bureau est un canal de 100 m : jusqu’à 90 m de liaison permanente installée et 10 m de cordons de brassage au total. Un câble permanent de 70 m avec des cordons de 3 m et 5 m donne 78 m. Un trajet de 115 m nécessite un commutateur plus proche ou de la fibre. Pour 25/40 Gbit/s, Cat8 prévoit un canal plus court de 30 m et une liaison permanente de 24 m.

Pour un trajet de 80 m qui devra transporter 10 Gbit/s plus tard, choisis Cat6A sur toute la liaison. Le câble, les prises, le panneau et les cordons de brassage doivent tous être classés pour cette catégorie. Une seule prise Cat5e limite un canal par ailleurs Cat6A aux performances Cat5e au mieux. Une catégorie supérieure prend en charge les applications à plus faible débit, mais coûte plus cher et prend souvent plus de place.

Utilise des conducteurs monobrins pour le câblage fixe du bâtiment et des conducteurs multibrins pour les cordons de brassage souples. Monte des fiches conçues pour le type de conducteur ; un mauvais contact peut fonctionner brièvement puis céder lorsqu’on le déplace. Le connecteur Ethernet est couramment appelé RJ45 : il possède 8 positions et 8 contacts. La fiche téléphonique RJ11, plus petite, ne fournit pas de connexion Ethernet.

Reconnais les autres liaisons cuivre

Un câble coaxial possède un conducteur central, un diélectrique, un blindage et une gaine. RG-6 et RG-59 sont des câbles de 75 Ω utilisés pour les connexions aux services par câble et à la vidéo ; RG-6 utilise généralement un connecteur à vis de type F. L’ancien Ethernet 10BASE2 utilisait du RG-58 de 50 Ω et des connecteurs BNC à baïonnette. Les nouveaux réseaux Ethernet commutés de bureau utilisent des paires torsadées ou de la fibre. Un DAC est un câble cuivre twinaxial équipé d’émetteurs-récepteurs à ses extrémités : c’est un choix économique et peu énergivore pour les liaisons entre baies, dont les versions passives atteignent couramment environ 5 m.

La gaine doit aussi avoir la classe de réaction au feu adaptée. Aux États-Unis, les marquages comprennent CMP pour les espaces de circulation d’air, CMR pour les passages verticaux et CM pour un usage général. CMP peut remplacer CMR ; l’inverse n’est pas autorisé. Les installations de l’Union européenne utilisent les euroclasses du règlement sur les produits de construction, comme Eca, Dca, Cca et B2ca, avec des classifications supplémentaires pour la fumée, les gouttelettes et l’acidité. LSZH décrit les propriétés d’une gaine à faible émission de fumée et sans halogène ; cela ne remplace pas la classe de réaction au feu exigée pour l’espace concerné.

Une fibre optique transporte la lumière dans un cœur en verre entouré d’une gaine optique. L’indice de réfraction plus faible de la gaine maintient la lumière guidée dans le cœur par réflexion totale interne. Les revêtements, protections secondaires, éléments de renfort et la gaine extérieure protègent le verre. Le marquage 50/125 indique un cœur de 50 µm et une gaine optique de 125 µm, et non le diamètre extérieur du câble.

Compare les deux familles de fibres

Dans une fibre multimode, la lumière suit plusieurs trajets. Les différences de temps d’arrivée étalent une impulsion : c’est la dispersion modale. OM1 possède un cœur de 62,5 µm ; OM2 à OM5 utilisent des cœurs de 50 µm. OM3 et OM4 sont optimisées pour le laser. OM5 prend en charge les applications à large bande entre 850 et 950 nm. Pour 10GBASE-SR, OM3 atteint 300 m et OM4 atteint 400 m ; OM1 et OM2 n’atteignent que quelques dizaines de mètres.

La fibre monomode prend en charge un seul mode : elle ne présente donc pas de dispersion modale. OS1 est principalement utilisée en intérieur ; OS2 est une fibre à faibles pertes utilisée à l’extérieur et pour les trajets plus longs. Avec des modules optiques adaptés, 10GBASE-LR atteint 10 km à 1310 nm et 10GBASE-ER atteint 40 km à 1550 nm. Le type de fibre et les modules optiques déterminent ensemble la portée : le seul verre monomode ne transforme pas un module SR en liaison longue portée.

La fibre résiste aux interférences électromagnétiques et ne conduit pas l’électricité entre les bâtiments. Elle évite ainsi un chemin de signal en cuivre entre des potentiels de terre différents. Sa longue portée convient aux dorsales, mais son installation exige des outils spécialisés et des connexions propres. Le verre peut être endommagé par traction ou courbure, les deux extrémités nécessitent des modules optiques adaptés et la fibre elle-même ne peut pas fournir d’alimentation PoE.

Étudie les choix

Deux bâtiments distants de 1,2 km nécessitent une liaison à 10 Gbit/s. Les modules optiques SR sur OM4 sont limités à 400 m : choisis donc de la fibre monomode avec des modules LR. Entre des baies distantes de 70 m, OM3 ou OM4 avec des modules SR convient. Pour des commutateurs distants de 2 m dans une même baie, un DAC compatible est souvent le choix économique. Pour une dorsale de 150 m, OM4 prend aujourd’hui en charge 10 Gbit/s, tandis que la fibre monomode laisse plus de marge pour les changements futurs.

Les couleurs de gaine aident à identifier les stocks : jaune pour la monomode, orange pour OM1/OM2, bleu turquoise pour OM3 et souvent OM4, violet pour OM4 sur de nombreux sites, vert citron pour OM5. Vérifie le type imprimé. Assure la compatibilité de la dorsale, des cordons de brassage et des deux modules optiques ; mélanger des fibres de 50 µm et 62,5 µm ajoute des pertes.

Relie les sens de transmission et travaille en sécurité

Une liaison duplex courante utilise deux fibres : chaque émetteur atteint le récepteur distant. Les modules optiques BiDi utilisent une fibre et des longueurs d’onde complémentaires. Une extrémité qui émet à 1270 nm et reçoit à 1330 nm nécessite une extrémité partenaire qui émet à 1330 nm et reçoit à 1270 nm.

La lumière infrarouge des réseaux est invisible. Ne regarde jamais dans une fibre ou un port optique ouvert ; vérifie avec un photomètre optique que la fibre n’émet pas avant de l’inspecter et utilise un microscope vidéo d’inspection. Porte des lunettes de protection lorsque tu coupes la fibre, recueille les chutes de verre dans un récipient identifié et garde nourriture et boissons à l’écart de la zone de travail.

Le nom d’une norme Ethernet de couche physique indique le type de liaison qu’elle décrit. Dans 1000BASE-T, 1000 signifie 1 000 Mbit/s, BASE désigne la transmission en bande de base et T les paires torsadées. Les lettres décrivent une interface physique, et non le VLAN ou l’adresse IP utilisés sur cette interface.

Associe la norme au support

S indique un module optique à courte longueur d’onde ; L indique une grande longueur d’onde ; E indique une portée étendue. Le nombre final de voies compte aussi : 40GBASE-SR4 utilise quatre voies à 10 Gbit/s et huit fibres dans un connecteur MPO. Une liaison Cat5e existante doit être évaluée pour 5GBASE-T, et un canal Cat6 plus court doit être évalué pour 10GBASE-T.

Choisis des modules pris en charge par les ports

Un émetteur-récepteur envoie et reçoit des signaux. Les formats enfichables courants sont SFP pour 1 Gbit/s, SFP+ pour 10 Gbit/s, SFP28 pour 25 Gbit/s, QSFP+ pour 40 Gbit/s et QSFP28 pour 100 Gbit/s. Les deux derniers utilisent quatre voies. Le logement et le commutateur doivent prendre en charge le module et le débit. De nombreux ports SFP+ acceptent les modules SFP à 1 Gbit/s ; un port SFP à 1 Gbit/s ne peut pas faire fonctionner un module à 10 Gbit/s à pleine vitesse.

Un port SFP+ compatible peut accueillir des modules SR, LR ou cuivre, ou un câble DAC, chacun ayant un support et une portée différents. Vérifie la liste de compatibilité du fabricant ainsi que le format. Un module SFP Fibre Channel pour réseau de stockage peut ressembler à un SFP Ethernet, mais il transporte un protocole différent.

Pour une liaison optique duplex ordinaire, utilise la même norme Ethernet aux deux extrémités. SR et LR fonctionnent tous deux à 10 Gbit/s, mais SR nécessite une fibre multimode à 850 nm et LR une fibre monomode à 1310 nm. Ils ne forment pas une paire compatible. BiDi est un cas particulier : ses longueurs d’onde d’émission et de réception doivent être complémentaires.

Utilise les mesures de puissance pour vérifier le trajet

Le dBm exprime une puissance optique absolue rapportée à 1 mW : 0 dBm correspond à 1 mW, environ −3 dBm à 0,5 mW et −10 dBm à 0,1 mW. Le dB décrit un rapport ou une perte. Soustrais la perte du trajet en dB de la puissance émise en dBm pour trouver la puissance reçue.

Un émetteur envoie −2 dBm et le trajet perd 3,5 dB. La puissance reçue est de −5,5 dBm. Un récepteur sensible jusqu’à −14 dBm dispose d’une marge de 8,5 dB au-dessus de cette limite inférieure. Vérifie aussi sa puissance maximale de réception : un module optique longue portée sur une liaison très courte peut saturer un récepteur et nécessiter une atténuation.

La surveillance optique numérique, aussi appelée DDM, indique des valeurs telles que la température, la tension et les puissances optiques émise et reçue. Sur les équipements Cisco compatibles, show interfaces transceiver les affiche. Une puissance reçue faible suggère de la saleté, des courbures, des dommages ou une longueur excessive. Un convertisseur de média relie différents supports au même débit Ethernet, par exemple du cuivre 1000BASE-T à une fibre 1000BASE-LX. Les liaisons Ethernet modernes sont point à point ; le duplex intégral permet aux deux équipements connectés d’émettre en même temps.

Le câblage structuré donne à un bâtiment une organisation stable des câbles. Chaque prise de poste de travail est reliée à un panneau de brassage dans une étoile hiérarchique. De courts cordons de brassage relient ensuite les ports du panneau à ceux du commutateur. Le déplacement d’un utilisateur modifie le brassage sans toucher au câble monobrin à l’intérieur du bâtiment.

Suis le trajet de l’opérateur au bureau

Le point d’entrée contient les câbles entrants de l’opérateur ou du campus et le point de démarcation entre l’opérateur et le client. Le répartiteur général, ou local technique principal, abrite les équipements centraux. Les sous-répartiteurs, ou locaux de télécommunications d’étage, contiennent les commutateurs d’accès et les panneaux de brassage plus proches des utilisateurs. Le câblage de dorsale relie ces locaux et les bâtiments, généralement par fibre optique. Le câblage horizontal relie chaque panneau de sous-répartiteur aux prises des postes de travail.

ANSI/TIA-568, ISO/IEC 11801 et EN 50173 définissent les systèmes de câblage structuré. TIA-569 et EN 50174 traitent des cheminements et de l’installation. Ces normes rendent les composants et les trajets prévisibles pour les changements futurs.

Mesure les trajets et dimensionne le local

Place les sous-répartiteurs en fonction du trajet des câbles, en incluant les montées, les descentes et les réserves de câble. Un trajet de 20,8 m au plafond, plus une montée de 2,0 m, une descente de 2,6 m et une réserve de 3 m donnent une liaison permanente de 28,4 m. La distance à vol d’oiseau sur un plan d’étage ne comprend pas ces éléments. Garde la liaison permanente habituelle dans la limite de 90 m et réserve de la longueur pour les cordons de brassage dans le canal de 100 m.

Un étage avec 24 bureaux et deux prises par bureau nécessite 48 câbles et ports de panneau. Deux panneaux de 24 ports occupent 2U ; un commutateur d’accès de 48 ports les dessert. Une dorsale à 12 fibres laisse des fibres disponibles pour une seconde liaison montante et une extension. Place les raccordements optiques dans un boîtier avec des adaptateurs et des cassettes d’épissures, afin que le brassage ne tire pas sur les épissures.

Les baies utilisent des panneaux de 482,6 mm de large et sont couramment appelées baies 19 pouces. Une unité de rack, 1U, mesure 44,45 mm de haut ; une baie de pleine hauteur typique mesure 42U. Prévois les guides-câbles et la circulation de l’air des équipements ainsi que leur hauteur. Adapte l’entrée et la sortie d’air du commutateur aux côtés froid et chaud du local. Des locaux et coffrets verrouillables protègent les équipements et le brassage.

Protège le câble installé

Pour un câble UTP à quatre paires, maintiens un rayon de courbure d’au moins quatre fois le diamètre extérieur du câble. Un câble de 6 mm nécessite donc un rayon d’au moins 24 mm. Respecte les limites de courbure plus grandes indiquées par le fabricant, en particulier pour la fibre. Tire un câble ordinaire à quatre paires avec une force ne dépassant pas environ 110 N. Évite les plis et les colliers en plastique trop serrés ; les attaches autoagrippantes maintiennent les faisceaux sans les écraser.

Soutiens régulièrement les trajets de câbles, par exemple avec des crochets en J espacés d’au plus 1,5 m. Respecte le taux de remplissage autorisé des cheminements ; environ 40 % de la section d’un conduit est une valeur courante de planification. Vérifie les instructions relatives au cheminement et au câble pour l’installation concernée. Des cheminements trop remplis rendent le tirage plus difficile et peuvent retenir la chaleur dans les faisceaux de câbles alimentés.

Éloigne les trajets de données des circuits secteur, moteurs, transformateurs et ballasts d’éclairage. Croise les câbles électriques à angle droit. Les distances de séparation dépendent du blindage, de la charge des circuits et des barrières ; utilise les tableaux d’installation au lieu d’appliquer une seule distance à tous les sites. Les trajets extérieurs nécessitent aussi des câbles et cheminements adaptés à l’humidité et au soleil.

Chaque câble doit avoir la classe de réaction au feu exigée pour l’espace traversé. Lorsqu’un trajet traverse un mur ou un plancher coupe-feu, rétablis la résistance de la paroi avec un système de calfeutrement coupe-feu homologué adapté à l’ouverture et à la quantité de câbles. Un trou proprement rempli de mousse ordinaire ne garantit pas la résistance au feu exigée.

Un raccordement doit préserver à la fois les connexions aux broches et les paires torsadées qui transportent les signaux. Un câble peut avoir huit conducteurs continus et pourtant échouer à haut débit si les mauvais fils ont été associés en paires.

Suis un seul schéma de câblage

Tiens une fiche avec les contacts face à toi et la languette orientée à l’opposé : la broche 1 est à gauche. Les paires de signal occupent les broches 1–2, 3–6, 4–5 et 7–8. Les broches 3 et 6 forment une paire même si la paire bleue se trouve entre elles. Placer les paires sur les broches adjacentes 3–4 et 5–6 crée une paire dépairée.

Les deux schémas offrent les mêmes performances. Utilise le même dans tout le site et consigne-le. Les câbles A vers A et B vers B sont droits. Un câble A vers B est croisé ; les anciens équipements à 10/100 Mbit/s l’utilisaient pour inverser les paires d’émission et de réception. Auto-MDIX moderne effectue cette inversion automatiquement. Un câble console inversé inverse les huit broches et sert à une connexion console, pas à une liaison Ethernet.

Monte une fiche étape par étape

1. Choisis une fiche compatible avec la catégorie du câble et les conducteurs monobrins ou multibrins. Enfile le manchon et coupe le câble bien droit.
2. Retire environ 25–30 mm de gaine sans entailler l’isolant des conducteurs.
3. Dispose les couleurs et ne détorsade que la longueur nécessaire à la fiche.
4. Coupe les fils à la même longueur, environ 13 mm pour une fiche typique, en suivant ses instructions de montage.
5. Pousse chaque conducteur jusqu’à l’avant. Vérifie l’ordre des couleurs à travers le corps de la fiche.
6. Sertis avec la pince à cliquet adaptée. Le dispositif de retenue doit saisir la gaine.
7. Teste le câble terminé.

La règle des 13 mm de détorsadage maximal préserve l’équilibre de la paire près du contact pour Cat5e et les catégories supérieures ; un connecteur peut exiger une longueur encore plus courte. Retirer les torsades sur une grande longueur facilite l’alignement, mais augmente la diaphonie en bout proche. Le signal sonore d’un test de continuité ne permet pas de vérifier les performances à haute fréquence.

Raccorde correctement les prises et les panneaux

Les prises keystone et les panneaux de brassage utilisent des contacts autodénudants : une fente métallique traverse l’isolant et saisit le conducteur. Suis les repères de couleur A ou B imprimés sur la prise ; leur disposition physique ne suit pas nécessairement l’ordre des broches. Garde la gaine près du raccordement, maintiens les torsades et utilise l’outil à insertion 110 ou LSA adapté. Place la lame coupante du côté de la chute.

Dans une installation blindée, maintiens le contact de la feuille ou du fil de continuité avec le blindage du connecteur et relie correctement le panneau de brassage à la terre. Une prise non blindée interrompt la continuité du blindage. Si un conducteur est entaillé, mal inséré ou placé dans la mauvaise fente, coupe jusqu’au câble intact et refais le raccordement. Si la fiche saisit les fils nus au lieu de la gaine, le dispositif de retenue ne peut pas protéger la connexion contre une traction.

Pour le coaxial, respecte les longueurs de dénudage du fabricant du connecteur. Dégage le conducteur central et le diélectrique, rabats la tresse, monte le connecteur et utilise l’outil de compression adapté. Un brin de tresse qui touche le conducteur central crée un court-circuit ; un conducteur central entaillé peut casser pendant la manipulation.

Le raccordement optique aligne précisément les cœurs en verre et maintient propres les surfaces en contact. La forme d’un connecteur indique comment il se raccorde ; son polissage et le type de fibre indiquent si la connexion est compatible.

Identifie les connecteurs et le polissage

UPC possède une face terminale à contact physique légèrement bombée ; les connecteurs UPC monomodes sont généralement bleus. APC possède une face inclinée à 8°, généralement verte, pour réduire la lumière réfléchie. Ne raccorde pas APC à UPC. Leurs faces ne se touchent pas correctement, ce qui entraîne des pertes élevées et peut les endommager. Un adaptateur relie les corps des connecteurs ; il ne peut pas corriger une incompatibilité de polissage ou de type de fibre.

Choisis une méthode de raccordement

Un pigtail optique est une courte fibre munie d’un connecteur monté en usine. L’épissure par fusion soude son extrémité nue à la fibre du bâtiment avec un arc électrique ; une bonne épissure entraîne généralement une perte bien inférieure à 0,1 dB. L’épissure mécanique aligne les extrémités dans un manchon contenant du gel et entraîne généralement davantage de pertes. Les connecteurs installables sur site sont montés sur place ; les ensembles préconnectorisés arrivent avec les connecteurs déjà fixés.

Pour une épissure par fusion, dénude sur la longueur exigée par la soudeuse, nettoie la fibre nue avec une lingette non pelucheuse et de l’alcool isopropylique, puis clive une extrémité plane à 90°. La machine aligne et fusionne les fibres. Vérifie la perte qu’elle estime, protège l’épissure avec un manchon thermorétractable et range-la dans une cassette en respectant la limite de courbure. Le test final de la liaison mesure le trajet installé ; la seule estimation de la soudeuse ne le certifie pas.

Applique la séquence inspecter, nettoyer, inspecter avant de raccorder les faces terminales. Une particule de poussière près d’un cœur minuscule peut bloquer la lumière ou rayer les deux faces. Utilise des produits de nettoyage homologués et garde les capuchons sur les ports inutilisés. Suis la procédure de sécurité optique lorsque tu inspectes les fibres.

Relie l’émission à la réception

Sur une liaison duplex, l’émetteur local doit atteindre le récepteur distant. La polarité A vers B croise ces trajets. Deux émetteurs reliés ensemble privent les deux récepteurs du signal attendu. Corrige l’association des fibres duplex à une extrémité et garde la même méthode de polarité sur les panneaux et les cordons de brassage. Des cordons hybrides peuvent relier un panneau SC à des modules optiques LC tout en préservant le type de fibre, le polissage et la polarité.

Additionne toutes les sources de perte

Un budget de pertes optiques est l’atténuation autorisée sur le trajet. Pour une conception multimode courante à 850 nm, utilise les valeurs admissibles spécifiées : 3,5 dB/km de fibre, 0,75 dB par paire de connecteurs accouplés et 0,3 dB par épissure. Pour 300 m avec deux paires de connecteurs et une épissure :

• Fibre : 0,3 km à 3,5 dB/km donnent 1,05 dB.
• Connecteurs : deux à 0,75 dB donnent 1,50 dB.
• Épissure : 0,30 dB.
• Perte totale autorisée : 2,85 dB.

Une mesure de 4,2 dB dépasse cette valeur admissible. Nettoie et inspecte à nouveau, mesure encore, puis localise la perte restante avec un réflectomètre optique temporel. Compare aussi la conception au budget de puissance optique des émetteurs-récepteurs ; respecter une valeur admissible généreuse pour le câblage ne prouve pas que les modules optiques disposent d’une marge suffisante. Sur les longues liaisons monomodes, inclus l’atténuation sur toute la distance. Les courbures serrées provoquent aussi des pertes, surtout à 1550 nm.

Une installation terminée nécessite des documents permettant à un autre technicien de trouver un équipement, de suivre son trajet et de juger de l’état du câble. Attribue le même identifiant de liaison au câble, à la prise, au port du panneau et au rapport de test.

Lis les schémas physiques et logiques

Les schémas physiques indiquent les emplacements : plans d’étage, trajets des câbles, panneaux et plans d’implantation en baie. Les schémas logiques montrent comment les équipements et les réseaux sont reliés. Un schéma de couche 1 se concentre sur les ports et les câbles ; la couche 2 ajoute les VLAN, les liaisons trunk et les rôles du protocole Spanning Tree ; la couche 3 montre les sous-réseaux et les passerelles. Utilise des symboles cohérents et une légende.

À l’échelle 1:200, 1 cm sur le plan représente 2 m. Des segments de trajet de 4,8 cm, 2,1 cm et 3,5 cm totalisent 10,4 cm, soit 20,8 m dans le bâtiment. Ajoute les sections verticales et les réserves de câble avant de comparer le trajet à la limite de la liaison permanente. Mesure le trajet en contournant les obstacles, sans traverser les murs.

Une étiquette comme « 2A-B14 » peut identifier l’étage 2, le local A, le panneau B et le port 14. Imprime-la durablement aux deux extrémités et répète-la dans la description du port de commutateur. Un carnet de câbles consigne la prise, le port du panneau, le port du commutateur, le VLAN et la longueur. Le dossier technique ajoute les plans d’étage et de baie, les informations sur les produits et tous les rapports de test. Mets-le à jour pour refléter l’installation exécutée lorsque le brassage ou les trajets diffèrent du projet.

Choisis le test cuivre qui répond à la question

La certification mesure la longueur, la perte d’insertion, la diaphonie en bout proche, la somme des puissances de diaphonie en bout proche, la perte par réflexion, le délai de propagation et l’écart de délai, ainsi que le brochage. Sélectionne la catégorie adaptée et le test de liaison permanente ou de canal. Les adaptateurs de liaison permanente excluent les cordons de brassage ; un test de canal les inclut. Enregistre le rapport sous l’identifiant de la liaison ; les fabricants exigent couramment une certification pour garantir le système.

Un circuit ouvert est un conducteur coupé ou non raccordé. Un court-circuit relie des conducteurs qui devraient être séparés. Une paire inversée échange les deux fils d’une même paire ; des paires croisées déplacent une paire entière vers d’autres broches. Une paire dépairée peut conserver un brochage correct tout en combinant des fils issus de torsades différentes. Un simple test de continuité peut ne pas la détecter ; un certificateur détecte la diaphonie qui en résulte.

Un réflectomètre temporel estime la distance jusqu’à un défaut à partir d’impulsions électriques réfléchies. « Circuit ouvert à 37 m » aide à localiser une coupure le long du trajet. Un générateur de tonalité et une sonde identifient un câble non étiqueté ; ils ne certifient pas ses performances de transmission des données. Une fiche de bouclage aide à tester un port.

Teste la fibre et remets les documents

Un localisateur visuel de défauts fournit une lumière rouge visible pour contrôler la continuité et les défauts sur de courts trajets. Une source lumineuse et un photomètre optique mesurent la perte d’insertion totale. Un réflectomètre optique temporel trace la rétrodiffusion en fonction de la distance pour localiser les connecteurs, épissures, courbures et ruptures ; une fibre amorce permet de mesurer le premier connecteur. Un microscope d’inspection contrôle la face terminale.

Avant le transfert à l’exploitation, fais correspondre chaque étiquette à son plan et à son résultat de test enregistré, puis vérifie le service de bout en bout. Un équipement doit obtenir l’adresse prévue et joindre sa passerelle avec ping. Cette vérification du fonctionnement complète le rapport de câblage : un ping réussi ne certifie pas la catégorie du câble installé.

Une adresse MAC identifie une interface en couche 2. Elle comporte 48 bits, écrits sous la forme de 12 chiffres hexadécimaux. Les formes « 00-1A-2B-3C-4D-5E », « 00:1a:2b:3c:4d:5e » et « 001a.2b3c.4d5e » désignent la même adresse. Les séparateurs et la casse des lettres ne changent pas sa valeur.

Lis un octet à la fois

Un chiffre hexadécimal représente quatre bits ; deux chiffres forment donc un octet. Les chiffres vont de 0 à 9, puis de A à F. Par exemple, 3C devient 0011 1100 en binaire. Il existe $2^{48}$ combinaisons possibles de 48 bits, soit 281 474 976 710 656.

Une adresse administrée universellement commence généralement par un OUI sur 24 bits, un identifiant unique d’organisation enregistré auprès de l’IEEE. L’organisation attribue les 24 bits restants, ce qui donne 16 777 216 combinaisons dans ce bloc. Le fabricant de l’interface peut être différent de la marque de l’ordinateur. Une adresse locale attribuée par logiciel ne révèle pas le fabricant de façon fiable.

Classe le premier octet

Les deux bits de poids le plus faible du premier octet ont des significations distinctes :

Lis-les à partir de la droite de l’octet écrit en binaire. Pour 02-50-F2-11-22-33, 02 correspond à 0000 0010. Le bit le plus à droite vaut 0 : l’adresse est donc de monodiffusion. Le bit suivant vaut 1 : elle est donc administrée localement. Si le deuxième chiffre hexadécimal du premier octet d’une adresse de monodiffusion est 2, 6, A ou E, ce bit local est activé.

Pour 01-00-5E-00-00-FB, 01 se termine par 01 : c’est donc une adresse de groupe utilisée pour la multidiffusion IPv4. Les adresses de multidiffusion IPv6 commencent couramment par 33-33 ; les BPDU du protocole Spanning Tree utilisent une adresse de groupe réservée telle que 01-80-C2-00-00-00. FF-FF-FF-FF-FF-FF est l’adresse de diffusion pour tous les équipements du domaine de diffusion. Vérifie si tous les bits valent un avant de qualifier une adresse de groupe d’adresse de multidiffusion.

Pour 3C-22-FB-7A-10-05, 3C se termine par 00. C’est une adresse de monodiffusion administrée universellement, dont l’OUI est 3C-22-FB dans le format habituel d’attribution sur 24 bits.

Distingue la livraison locale de la livraison routée

Un hôte qui envoie des données à un autre hôte local utilise l’adresse MAC de ce dernier. Pour atteindre un réseau distant, il place le paquet dans une trame adressée à la passerelle locale. Un routeur retire l’en-tête de la liaison entrante et en construit un nouveau pour sa liaison suivante. Les adresses IP source et destination du paquet restent normalement les mêmes en l’absence de traduction d’adresses ; ses adresses Ethernet source et destination changent à chaque saut avec routage. IPv4 utilise ARP et IPv6 le protocole de découverte des voisins pour trouver l’adresse de liaison d’un voisin local.

Une adresse gravée est l’adresse enregistrée dans le matériel de l’interface, mais un système d’exploitation ou un hyperviseur peut lui en substituer une autre. Les adresses Wi-Fi privées et de nombreuses adresses de machines virtuelles sont administrées localement. Cela signifie aussi qu’une adresse MAC n’est pas un élément d’identité fiable : un attaquant peut l’usurper.

Sous Windows, ipconfig /all affiche l’« Adresse physique ». Linux utilise ip link ; les paramètres réseau de macOS ou ifconfig affichent les adresses des interfaces. La commande show mac address-table d’un commutateur montre où il les a apprises.

Une trame Ethernet II entoure un paquet de couche 3 d’un en-tête et d’une en-queue. Ses champs permettent à un commutateur de trouver la destination et à un récepteur d’identifier la charge utile et de détecter les dommages.

Lis les champs dans l’ordre de transmission

Les EtherTypes comprennent 0x0800 pour IPv4, 0x86DD pour IPv6 et 0x0806 pour ARP. Les valeurs d’au moins 0x0600 désignent des EtherTypes. Une valeur de 1 500 ou moins indique plutôt une longueur dans une trame IEEE 802.3, suivie d’un en-tête LLC ; les BPDU standard du protocole Spanning Tree utilisent ce format.

Distingue la taille de la charge utile de celle de la trame

Compte une trame sans étiquette de l’adresse MAC de destination jusqu’à la séquence de contrôle de trame. Son en-tête et son en-queue totalisent 18 octets. Avec 46 octets de charge utile et de bourrage, le minimum est de 64 octets. Avec 1 500 octets de charge utile, le maximum est de 1 518 octets. Un message ARP de 28 octets nécessite 18 octets de bourrage pour atteindre le champ de données minimal de 46 octets.

L’unité de transmission maximale est le plus grand paquet de couche 3 transporté comme charge utile, normalement 1 500 octets sur Ethernet. Elle exclut l’en-tête Ethernet et la séquence de contrôle de trame. Une étiquette 802.1Q insère quatre octets après l’adresse MAC source : une trame étiquetée pleine mesure donc 1 522 octets, tandis que sa MTU IP reste de 1 500.

L’étiquette contient l’identifiant d’étiquette 0x8100, une valeur de priorité sur 3 bits allant de 0 à 7, un bit d’éligibilité au rejet et un identifiant de VLAN sur 12 bits. Modifier une étiquette change la trame contrôlée : le commutateur recalcule donc sa séquence de contrôle.

Les trames jumbo augmentent la charge utile prise en charge, souvent jusqu’à environ 9 000 octets. Le réglage exact dépend de la plateforme. Chaque équipement et chaque liaison doivent prendre en charge la taille réellement envoyée ; un maximum plus élevé autorise toujours les petites trames. Un hôte compatible avec les trames jumbo placé derrière un commutateur à limite plus faible peut perdre de gros transferts alors que les petits pings réussissent. Les paquets IP trop grands rencontrent aussi la MTU de la liaison suivante lors du routage ; la fragmentation dépend de la version IP et des indicateurs du paquet.

Tiens compte du temps hors de la trame

Une trame pleine sans étiquette utilise 1 518 octets, plus 8 octets de préambule et de délimiteur et un intervalle intertrame de 12 temps-octets. Cela donne 1 538 temps-octets pour 1 500 octets de charge utile, soit un rendement de charge utile d’environ 97,5 %. Les trames minimales utilisent 84 temps-octets, soit 672 temps-bits, avec la même surcharge. À 1 Gbit/s, le maximum théorique est d’environ 1 488 095 trames minimales par seconde.

Interprète les compteurs d’erreurs

L’émetteur calcule une séquence de contrôle de trame CRC-32 sur la trame, de l’adresse MAC de destination à la charge utile et au bourrage. Le récepteur la vérifie et rejette une trame qui échoue au contrôle. Ethernet ne la retransmet pas ; la récupération peut avoir lieu à une couche supérieure comme TCP.

Une trame trop courte mesure moins de 64 octets. Une trame géante dépasse la taille autorisée par l’interface de réception ; le seuil exact du compteur dépend de la prise en charge des étiquettes et des trames jumbo. Une erreur CRC signifie que le contrôle de la séquence de contrôle de trame a échoué. Une augmentation des erreurs appelle à vérifier les dommages aux câbles, les raccordements, la propreté optique, les interférences et les réglages duplex. La taille valide d’une trame ne prouve pas à elle seule que son contenu est arrivé intact.

Un commutateur de couche 2 tient une table des adresses MAC, aussi appelée table CAM. Chaque entrée associe une adresse MAC et un VLAN à un port. Le VLAN compte : la transmission se fait à l’intérieur de ce réseau de couche 2.

Applique deux décisions distinctes

Le commutateur apprend d’abord l’adresse source sur le port d’entrée et dans le VLAN concerné, en actualisant une entrée existante ou en en ajoutant une. Il recherche ensuite la destination pour décider où envoyer la trame.

L’inondation utilise les ports autorisés à transmettre. Un port bloqué ou une liaison trunk qui ne transporte pas le VLAN ne peut pas fournir de chemin de sortie.

Suis un premier échange

Un commutateur dont la table est vide a PC-A sur le port 1 et PC-C sur le port 3. Les quatre ports appartiennent au même VLAN et transmettent les trames. A envoie une trame à C. Le commutateur apprend que A se trouve sur le port 1, mais il n’a aucune entrée pour C : il envoie donc des copies aux ports 2, 3 et 4. L’adresse de destination reste C dans ces copies.

C répond. Le commutateur apprend que C se trouve sur le port 3 et trouve A sur le port 1. Seul le port 1 reçoit la réponse. Si PC-B sur le port 2 envoie ensuite une trame de diffusion, le commutateur apprend que B se trouve sur le port 2 et inonde les ports 1, 3 et 4. Apprendre à partir de la destination donnerait une fausse indication de l’emplacement d’une interface ; seule l’arrivée d’une trame fournit cette information.

Les entrées dynamiques expirent après une période d’inactivité, généralement de 300 secondes par défaut sur les commutateurs Cisco. Lorsqu’un ordinateur portable est déplacé et qu’il émet, son adresse est réapprise sur son nouveau port. Les entrées statiques n’expirent pas. Des déplacements rapides et répétés entre ports, appelés basculement répété d’adresse MAC, peuvent révéler une boucle. Lorsqu’une destination n’a pas d’entrée apprise, le trafic qui lui est destiné est diffusé par inondation, notamment lorsque la capacité de la table empêche l’apprentissage d’autres adresses.

Utilise show mac address-table pour examiner le VLAN, l’adresse, le type et le port. Pour trouver une interface, utilise show mac address-table address 001a.2b3c.4d5e. clear mac address-table dynamic supprime les entrées dynamiques ; le commutateur réapprend ensuite les adresses sources des trames reçues.

Compte les domaines à la bonne frontière

Un concentrateur partage un domaine de collision entre ses équipements et utilise le semi-duplex. Chaque port de commutateur fournit un segment distinct ; les liaisons point à point en duplex intégral ne connaissent pas de collision. Un domaine de diffusion correspond à l’étendue connectée du VLAN en couche 2. Un routeur sépare ses interfaces routées, même lorsque des commutateurs non reliés entre eux utilisent le même numéro de VLAN.

Par exemple, une interface de routeur est reliée à un commutateur avec six PC et une autre à un commutateur distinct avec quatre PC. En comptant les deux liaisons montantes vers le routeur, on obtient 12 segments Ethernet et deux domaines de diffusion. L’utilisation du même numéro de VLAN local ne les relie pas à travers le routeur.

La commutation par stockage et retransmission reçoit une trame complète et vérifie la séquence de contrôle de trame avant de la transmettre. La commutation à la volée commence après la lecture de la destination et peut transmettre une trame endommagée avant d’avoir détecté les dommages. La commutation sans fragments attend les 64 premiers octets pour éviter la plupart des fragments de collision. Un commutateur de couche 3 ajoute le routage entre réseaux ; à l’intérieur d’un VLAN, il continue de commuter selon les adresses MAC.

Un voyant de liaison prouve qu’une connexion physique est présente, mais pas que les deux extrémités s’accordent sur son utilisation. La vitesse, le duplex, l’état du port et les compteurs répondent chacun à une question différente.

Fais correspondre la vitesse et le duplex

Le duplex intégral permet aux deux extrémités d’émettre simultanément sans collision. Le semi-duplex autorise un seul sens à la fois et utilise CSMA/CD pour gérer les collisions. Les normes assurent le duplex intégral de différentes façons : 100BASE-TX utilise une paire par sens, 1000BASE-T émet dans les deux sens sur les quatre paires et une liaison optique duplex ordinaire utilise une fibre par sens.

Laisse les deux extrémités en autonégociation pour qu’elles annoncent leurs capacités et choisissent leur meilleure vitesse commune et leur mode duplex. Les liaisons à paires torsadées à 1 Gbit/s et plus reposent sur la négociation. Si un port 10/100 négocie avec un partenaire à vitesse fixe, il peut détecter la vitesse, mais pas le réglage duplex fixe ; il revient au semi-duplex.

Un serveur forcé à 100 Mbit/s en duplex intégral peut donc se connecter à un port de commutateur automatique fonctionnant à 100 Mbit/s en semi-duplex. Les pings peuvent réussir, mais le trafic est lent en charge. Des collisions tardives apparaissent du côté en semi-duplex, tandis que des erreurs CRC et des trames trop courtes peuvent apparaître du côté en duplex intégral. Mets les deux extrémités en mode automatique ou applique-leur les mêmes réglages fixes pour cette ancienne liaison. Une incompatibilité de vitesses fixes empêche quant à elle d’obtenir une liaison utilisable.

Lis l’état avant de modifier les paramètres

Une configuration Cisco IOS de base relie un port à sa prise :

interface GigabitEthernet0/5
 description Outlet 2A-B14 Accounting PC
 speed auto
 duplex auto
 no shutdown

show interfaces status récapitule les ports ; show interfaces fournit les compteurs. Repère les augmentations d’erreurs CRC, de trames trop courtes, de trames géantes, de collisions tardives et de rejets. Compare les nouvelles valeurs après du trafic pour ne pas prendre un ancien total pour un défaut actuel. Après avoir corrigé la cause de l’état err-disabled, shutdown suivi de no shutdown peut rétablir le port.

Compare les voisins au schéma

CDP est le protocole de découverte de Cisco ; LLDP, IEEE 802.1AB, fonctionne entre équipements de différents fabricants. Ils annoncent l’identité, le port et les capacités de l’équipement à ses voisins directs. Leurs annonces ne traversent pas le réseau comme un service routé. Les valeurs Cisco habituelles sont une annonce CDP toutes les 60 secondes avec une durée de conservation de 180 secondes, et une annonce LLDP toutes les 30 secondes avec une durée de conservation de 120 secondes. Active LLDP avec lldp run sur les commutateurs Cisco compatibles. LLDP-MED peut communiquer le VLAN voix et les besoins en alimentation d’un téléphone.

Utilise show cdp neighbors detail ou show lldp neighbors detail pour comparer les ports locaux et distants au carnet de câbles. Si SW2 apparaît sur Gi0/24 alors que le carnet indique Gi0/23, suis le brassage et corrige la connexion ou le document erroné. La découverte indique le voisin réel, mais ne prouve pas que la documentation est correcte.

Les informations de découverte peuvent exposer des détails sur les équipements internes. Désactive les annonces sur les ports reliés à des réseaux ou utilisateurs non fiables avec les commandes d’interface appropriées, telles que no cdp enable, no lldp transmit et no lldp receive.

Un VLAN, ou réseau local virtuel, est un domaine de diffusion logique. Ses ports peuvent être répartis sur plusieurs commutateurs lorsque les liaisons qui les relient transportent ce VLAN. Personnel, téléphones, imprimantes et caméras peuvent partager les commutateurs tout en gardant leurs diffusions dans des groupes distincts.

Planifie ensemble les VLAN et les sous-réseaux

Dans une architecture normale, utilise un sous-réseau IP distinct pour chaque VLAN utilisateur. Les équipements d’un même VLAN communiquent par commutation de couche 2. Un équipement qui cherche à joindre un autre sous-réseau envoie ses données à sa passerelle par défaut, qui assure le routage entre les VLAN. Un numéro de VLAN est un identifiant de couche 2 ; un sous-réseau décrit des adresses IP. Ils remplissent des rôles différents, même lorsqu’une architecture les fait correspondre un à un.

Le champ VLAN sur 12 bits représente les valeurs de 0 à 4 095. Les identifiants 0 et 4 095 sont réservés, ce qui laisse 1–4 094 pour les VLAN. Sur les commutateurs Cisco, la plage normale est 1–1 005 et la plage étendue 1 006–4 094. Les identifiants 1 002–1 005 sont réservés aux anciens supports, et le VLAN 1 est le VLAN par défaut qui ne peut pas être supprimé. Dans une architecture d’entreprise planifiée, place le trafic utilisateur hors du VLAN 1 ; affecte les ports inutilisés à un VLAN de parking inutilisé et désactive-les.

Un bureau pourrait utiliser les VLAN 10 STAFF, 20 VOICE, 30 PRINTERS, 40 CAMERAS et 99 MANAGEMENT. Le VLAN natif de ses liaisons trunk pourrait être le VLAN inutilisé 900, avec le VLAN 999 pour les ports d’accès inutilisés. Crée chaque VLAN nécessaire sur tous les commutateurs qui doivent le transporter.

Configure l’accès aux données et à la voix

vlan 10
 name STAFF
vlan 20
 name VOICE
interface range GigabitEthernet0/1 - 12
 switchport mode access
 switchport access vlan 10
 switchport voice vlan 20

Un port d’accès de données affecte les trames non étiquetées des terminaux à un VLAN de données. Dans cet exemple, le trafic non étiqueté d’un PC entre dans le VLAN 10. Un téléphone IP auquel un PC est connecté étiquette son trafic voix pour le VLAN 20. Le téléphone peut apprendre ce VLAN voix par CDP ou LLDP-MED. Ces deux types de trafic expliquent pourquoi un port d’accès configuré pour la voix peut traiter des trames vocales étiquetées et des données non étiquetées.

Utilise show vlan brief pour voir les VLAN et l’appartenance des ports d’accès. Les ports trunk n’y apparaissent pas comme membres d’accès. show interfaces GigabitEthernet0/3 switchport affiche les modes administratif et opérationnel du port, son VLAN de données et son VLAN voix. Sur de nombreux commutateurs Cisco, les informations des VLAN de la plage normale restent dans une base de données VLAN distincte : effacer la seule configuration de démarrage ne les supprime donc pas.

Fournis une passerelle entre les VLAN

Un router-on-a-stick utilise une liaison trunk vers un routeur doté d’une sous-interface par VLAN. Par exemple, la sous-interface g0/0.10 identifie le VLAN 10 avec encapsulation dot1Q 10 et possède l’adresse de passerelle de ce VLAN.

Un commutateur de couche 3 peut utiliser une interface virtuelle de commutateur, ou SVI, par VLAN :

interface vlan 10
 ip address 10.1.10.1 255.255.255.0
 no shutdown

Le commutateur a aussi besoin de ip routing pour router entre ses interfaces VLAN. Une SVI sur un commutateur de couche 2 peut fournir un accès d’administration à distance sans transformer le commutateur en routeur. La séparation par VLAN contrôle la communication en couche 2, mais le routage peut autoriser le trafic entre les groupes ; des règles de contrôle d’accès sont nécessaires si ce trafic routé doit être restreint.

Une liaison trunk 802.1Q transporte plusieurs VLAN sur une seule connexion. Le récepteur utilise une étiquette de quatre octets pour distinguer leurs trames. Les liaisons trunk peuvent relier des commutateurs, un équipement de routage, un hôte de virtualisation ou un point d’accès qui dessert plusieurs réseaux.

Suis l’étiquette et le VLAN natif

Un commutateur insère l’étiquette après l’adresse MAC source. Elle contient un identifiant de VLAN sur 12 bits et entraîne un nouveau calcul de la séquence de contrôle de trame. Dans la configuration habituelle d’une liaison trunk, le trafic du VLAN natif la traverse sans étiquette, et le trafic entrant non étiqueté est affecté à ce VLAN natif. Chez Cisco, le VLAN natif par défaut est le VLAN 1.

Les deux extrémités doivent utiliser le même VLAN natif. Si l’une utilise le VLAN 10 et l’autre le VLAN 20, une trame non étiquetée peut quitter le VLAN 10 et entrer dans le VLAN 20. CDP peut signaler une incohérence et le protocole Spanning Tree peut bloquer le chemin incohérent. Choisis le même VLAN natif inutilisé aux deux extrémités ; l’étiquetage du VLAN natif est une autre option de conception prise en charge.

Configure explicitement les VLAN prévus

interface GigabitEthernet0/24
 switchport mode trunk
 switchport trunk native vlan 900
 switchport trunk allowed vlan 10,20,30,40,99
 switchport nonegotiate

Sur les anciennes plateformes proposant plusieurs encapsulations, sélectionne d’abord switchport trunk encapsulation dot1q. Les commutateurs qui ne prennent en charge que 802.1Q n’ont pas besoin de cette commande. Applique les réglages prévus correspondants à l’extrémité distante.

La syntaxe de la liste des VLAN autorisés compte. switchport trunk allowed vlan 50 remplace la liste par le VLAN 50. switchport trunk allowed vlan add 50 conserve la liste existante et ajoute le VLAN 50. Un seul mot de différence peut bloquer tous les VLAN utilisateurs existants sur une liaison par ailleurs en bon état.

Le protocole DTP de Cisco négocie les liaisons trunk lorsqu’il est pris en charge. Le mode dynamic desirable demande activement une liaison trunk ; dynamic auto attend. Desirable avec auto forme une liaison trunk, tandis qu’auto avec auto reste en mode accès. Le mode statique accès ou trunk rend le rôle prévu explicite. switchport nonegotiate arrête les messages DTP pour une connexion configurée manuellement.

Suis une diffusion entre les commutateurs

Un PC envoie une trame de diffusion non étiquetée dans un port d’accès du VLAN 10 sur SW1. SW1 la place dans le VLAN 10. Il envoie des copies non étiquetées aux ports d’accès admissibles du VLAN 10 et une copie étiquetée VLAN 10 sur une liaison trunk dont le VLAN natif est 900. SW2 lit l’étiquette, garde la trame dans le VLAN 10 et retire l’étiquette lorsqu’il l’envoie à un équipement d’accès du VLAN 10. Les équipements du VLAN 20 ne reçoivent aucune copie. Une autre liaison trunk transporte aussi l’étiquette VLAN 10, sauf si son VLAN natif est le VLAN 10.

Lis les trois listes d’état des liaisons trunk

show interfaces trunk affiche les liaisons trunk opérationnelles, les VLAN natifs et trois listes de plus en plus restreintes :

1. VLAN autorisés par la configuration.
2. VLAN autorisés et actifs localement parce qu’ils existent sur le commutateur.
3. VLAN en transmission selon le protocole Spanning Tree et non élagués.

Un numéro présent dans la seule première liste ne suffit pas à établir qu’un chemin fonctionne. Un port d’accès relié à un port trunk ne transporte pas tous ses VLAN ; il peut relier accidentellement le VLAN d’accès au VLAN natif de la liaison trunk.

Un défaut de VLAN est plus facile à trouver lorsque chaque vérification suit le trajet réel de la trame. Commence par le port d’accès de l’hôte concerné et avance vers la destination. Une liaison trunk active prouve seulement que la liaison fonctionne en mode trunk ; elle ne prouve pas que le VLAN requis la traverse.

Vérifie une condition à la fois

1. Confirme le VLAN d’accès avec show interfaces ... switchport et show vlan brief.
2. Confirme que le VLAN existe sur chaque commutateur du trajet.
3. Utilise show interfaces trunk pour confirmer que la liaison fonctionne en mode trunk.
4. Vérifie la liste des VLAN autorisés à chaque extrémité et la correspondance des réglages du VLAN natif.
5. Vérifie le protocole Spanning Tree pour ce VLAN ; le chemin choisi doit être en transmission.
6. Pour un VLAN de destination différent, vérifie la passerelle de l’hôte et la sous-interface du routeur ou la SVI.

Note le trajet et le résultat sur chaque commutateur. Cela évite qu’une liaison physique fonctionnelle te détourne d’une condition logique manquante.

Distingue trois défauts courants de liaison trunk

PC-A et PC-B utilisent le VLAN 10 sur des commutateurs différents. La liaison trunk de SW2 n’autorise que 20 et 30 parce que sa liste a été remplacée. La liaison reste active et ces autres VLAN peuvent fonctionner. Sur la liaison trunk de SW2, switchport trunk allowed vlan add 10 rétablit le VLAN 10 tout en conservant les autres. Vérifie la liste finale et teste à nouveau.

Deux commutateurs nouvellement connectés ont leurs deux ports en dynamic auto. Aucun ne demande de liaison trunk : la liaison reste donc en mode accès dans le VLAN 1. Règle les deux ports montants prévus avec switchport mode trunk, configure des VLAN natifs et autorisés correspondants, puis désactive DTP. Modifier l’adresse IP de l’hôte ne permettra pas à une liaison d’accès de transporter plusieurs VLAN.

De nouveaux téléphones IP ont le VLAN voix 20 sur leurs ports d’accès, mais le commutateur en amont ne possède pas le VLAN 20. Sa liaison trunk peut autoriser le VLAN 20 tout en l’omettant de la liste des VLAN autorisés et actifs. Crée le VLAN en amont, puis vérifie qu’il apparaît dans la liste des VLAN en transmission. Un numéro autorisé ne crée pas un VLAN local.

Utilise les symptômes pour choisir la vérification suivante

Un hôte qui reçoit une adresse d’un sous-réseau inattendu suggère une mauvaise affectation du port au VLAN d’accès. Des hôtes qui communiquent sur un même commutateur mais échouent à travers la liaison montante suggèrent un VLAN absent, une omission dans la liste des VLAN autorisés ou un chemin qui ne transmet pas. Un message d’incohérence de VLAN natif indique que les trames non étiquetées sont classées différemment aux deux extrémités. Vérifie la configuration avant de la modifier ; un symptôme suggère une cause mais ne la prouve pas à lui seul.

Si la communication fonctionne dans un même VLAN et que seule la communication entre VLAN échoue, examine la passerelle par défaut. Sur un commutateur de couche 3, utilise show ip interface brief pour vérifier sa SVI. Avec le fonctionnement habituel de la fonction autostate des interfaces SVI, le VLAN doit exister, la SVI doit être activée et au moins un port transportant le VLAN doit être actif et transmettre les trames. Le routage entre VLAN nécessite aussi ip routing et les bonnes adresses de passerelle.

Après une correction, répète le test qui a échoué et vérifie les informations d’état pertinentes. Mets à jour la table des VLAN, le schéma de couche 2, le carnet de câbles et les descriptions pour refléter la configuration fonctionnelle. Sinon, le prochain technicien risque de rétablir l’ancien défaut en suivant un schéma périmé.

Des liaisons Ethernet redondantes peuvent créer une boucle. Les trames n’ont pas de limite de sauts en couche 2 : les diffusions circulent donc et se multiplient. Le commutateur apprend une même adresse source sur des ports alternés, ce qui provoque une instabilité de la table MAC, et les hôtes peuvent recevoir des trames en double. Le protocole Spanning Tree, ou STP, conserve un ensemble connecté de chemins de transmission sans boucle et garde les autres chemins disponibles en secours.

Élis le pont racine, puis choisis les ports

Les commutateurs échangent des BPDU, unités de données de protocole de pont, qui transportent l’identité du pont racine, le coût du chemin, l’identité de l’émetteur et des informations sur le port. L’identifiant de pont le plus faible remporte l’élection du pont racine : compare d’abord la priorité, puis l’adresse MAC. Les priorités Cisco sont de 32 768 par défaut et changent par pas de 4 096, de 0 à 61 440. L’identifiant système étendu propre à chaque VLAN ajoute le numéro du VLAN : la valeur affichée par défaut pour le VLAN 10 est donc 32 778.

Chaque commutateur non racine choisit un port racine dont le coût total vers le pont racine est le plus faible. Si les chemins sont à égalité, compare l’identifiant du pont en amont, puis la priorité et le numéro du port en amont. Sur chaque segment, le commutateur qui annonce le meilleur chemin possède le port désigné. En cas d’égalité, l’identifiant de pont départage les candidats. Les autres ports redondants bloquent le trafic utilisateur. Dans une arborescence connectée normale, les ports actifs du pont racine qui participent au protocole sont désignés.

Additionne les coûts des ports orientés vers le pont racine le long du chemin envisagé. Utilise la même méthode de calcul des coûts dans toute l’architecture.

Étudie un triangle

SW1, SW2 et SW3 ont des priorités égales ; SW1 possède l’adresse MAC la plus faible, c’est donc le pont racine. SW1–SW2 et SW2–SW3 fonctionnent à 1 Gbit/s, avec un coût court de 4 chacune. SW1–SW3 fonctionne à 100 Mbit/s, avec un coût de 19.

Le port racine de SW2 est orienté vers SW1 avec un coût de 4. SW3 compare son coût direct de 19 à $4+4$ en passant par SW2, soit un coût de 8. Son port racine est donc orienté vers SW2. L’extrémité de SW1 sur la liaison directe lente est désignée ; celle de SW3 bloque le trafic. Le chemin à deux sauts l’emporte parce que le choix dépend du coût et non du nombre de sauts.

Choisis délibérément le pont racine avec spanning-tree vlan 10,20 root primary sur le commutateur de cœur prévu et root secondary sur le commutateur de secours. Les priorités obtenues sont généralement 24 576 et 28 672 ; la macro primaire peut choisir une valeur plus faible pour l’emporter sur un pont racine existant. Une commande explicite comme spanning-tree vlan 10 priority 4096 définit directement la priorité. Vérifie avec show spanning-tree vlan 10.

Reconnais les attentes et le fonctionnement du secours

Les états classiques sont le blocage, l’écoute, l’apprentissage, la transmission et l’état désactivé. L’écoute et l’apprentissage durent normalement 15 secondes chacun. L’apprentissage construit la table MAC mais ne transmet pas les trames utilisateur. L’intervalle Hello est de 2 secondes et l’âge maximal de 20 secondes ; le rétablissement après une panne indirecte peut prendre environ 50 secondes, en comptant l’expiration et les deux délais. Un port bloqué reste physiquement actif et reçoit des BPDU.

PVST+ crée une arborescence par VLAN : les VLAN peuvent donc utiliser différents ponts racines et différentes liaisons montantes. Il ne répartit pas le trafic d’un seul VLAN sur des chemins de transmission parallèles. MSTP regroupe plusieurs VLAN dans un ensemble plus restreint d’instances. L’agrégation fournit une autre façon d’utiliser ensemble des liaisons parallèles.

RSTP, la forme rapide du protocole Spanning Tree, change les chemins sans dépendre de la totalité des délais classiques d’écoute et d’apprentissage sur les liaisons adaptées. Rapid PVST+ de Cisco exécute une arborescence rapide par VLAN. Active-le avec spanning-tree mode rapid-pvst et vérifie que show spanning-tree indique le protocole rstp.

Distingue le rôle d’un port de son état

Un port racine fournit à un commutateur non racine son chemin préféré vers le pont racine. Un port désigné transmet vers un segment. Un port alternatif est un chemin de secours vers le pont racine. Un port de secours remplace un port désigné sur le même segment partagé, généralement avec un concentrateur. Un port désactivé ne participe pas.

Les trois états du protocole rapide sont rejet, apprentissage et transmission. Le rôle indique ce que le port apporte à la topologie ; l’état indique ce qu’il fait actuellement du trafic. Les résultats Cisco peuvent afficher Root, Desg, Altn et Back pour les rôles, et FWD, LRN ou BLK pour les états ; BLK représente le rejet en fonctionnement rapide.

Les voisins point à point en duplex intégral utilisent un échange de proposition et d’accord pour établir rapidement une transmission sûre. Un port alternatif peut prendre le relais comme port racine lorsque son chemin actif tombe en panne. Les segments partagés en semi-duplex limitent le fonctionnement rapide. Chaque pont envoie des BPDU aux intervalles Hello, et trois messages Hello de 2 secondes manqués indiquent qu’un voisin est perdu après 6 secondes en l’absence d’un signal de panne physique plus précoce.

Traite les ports des équipements terminaux comme des ports de périphérie

PortFast transforme le port d’un équipement terminal en port de périphérie, qui transmet immédiatement et évite les événements de changement de topologie lorsque ce terminal redémarre. Configure spanning-tree portfast sur une interface d’accès ou utilise spanning-tree portfast default globalement pour les ports d’accès. Utilise la forme trunk uniquement pour les systèmes terminaux prévus, comme les hôtes de virtualisation. Les liaisons entre commutateurs doivent participer normalement au protocole Spanning Tree.

Ajoute la protection BPDU à un port de bureau avec spanning-tree bpduguard enable. Toute BPDU reçue le place en état err-disabled. La commande globale spanning-tree portfast bpduguard default applique cette protection aux ports PortFast opérationnels. Si un utilisateur branche un équipement de pont qui envoie ou laisse passer les BPDU, le port est désactivé. Corrige la connexion avant de le rétablir avec shutdown et no shutdown.

Adapte la protection au risque

La protection de la racine empêche un commutateur en aval de devenir pont racine par ce port. La protection contre les boucles empêche un port de supposer qu’il peut transmettre lorsqu’un défaut unidirectionnel a interrompu les BPDU attendues. Leurs déclencheurs diffèrent : la protection de la racine réagit à l’annonce d’un meilleur pont racine ; la protection contre les boucles réagit à l’absence d’informations de contrôle.

Le filtrage des BPDU supprime les BPDU. Le filtrage PortFast configuré globalement revient au STP normal lorsqu’une BPDU arrive. La commande d’interface spanning-tree bpdufilter enable supprime l’envoi et le traitement sur cette interface et peut permettre une boucle. Elle ne remplace pas la protection BPDU. Le placement des protections protège la topologie ; les priorités de pont continuent de choisir le pont racine prévu.

L’agrégation de liens réunit des liaisons physiques en une connexion logique. Cisco l’appelle EtherChannel ou port channel ; d’autres systèmes utilisent LAG, bond ou team. Le protocole Spanning Tree voit la liaison logique et ne bloque donc pas les membres correctement regroupés individuellement. Si un membre tombe en panne, les autres peuvent continuer à transporter le trafic.

Négocie avec un partenaire compatible

LACP active fonctionne avec active ou passive. Le mode on n’utilise aucune négociation et doit correspondre aux deux extrémités ; des configurations statiques incorrectes peuvent perdre du trafic ou créer des boucles. LACP est généralement le choix le plus sûr, car il vérifie qu’un partenaire accepte l’agrégation.

Les membres doivent avoir les mêmes vitesse, duplex et paramètres de port de commutateur. Les membres en mode accès doivent utiliser le même VLAN ; les membres en mode trunk doivent avoir les mêmes paramètres de VLAN natif et de VLAN autorisés. Les deux extrémités doivent prendre en charge l’agrégat. Les membres aboutissent à un seul commutateur logique à chaque extrémité : un châssis, une pile ou un système multichâssis pris en charge. Deux commutateurs indépendants ne deviennent pas un seul partenaire simplement parce que leurs ports utilisent le même numéro d’agrégat.

Configure, puis examine les membres effectifs

Pour deux interfaces compatibles sur chaque commutateur :

interface range GigabitEthernet1/0/1 - 2
 channel-group 1 mode active
interface Port-channel1
 switchport mode trunk
 switchport trunk allowed vlan 10,20,30,99

Définis aux deux extrémités des paramètres correspondants pour le VLAN natif et la liaison trunk. Applique les paramètres communs à l’interface d’agrégat de liens pour qu’ils restent cohérents entre les membres. Un agrégat routé utilise plutôt no switchport et une adresse IP sur l’interface logique.

show etherchannel summary peut afficher Po1(SU) : S signifie couche 2 et U signifie en service. Les membres marqués (P) sont regroupés. (I) signifie autonome, (s) suspendu et (D) inactif. show lacp neighbor affiche le partenaire de négociation. Une liaison physique active mais suspendue n’ajoute aucune capacité utilisable à l’agrégat. Vérifie la correspondance des paramètres et le mode du partenaire avant de compter sa vitesse.

Les limites de la plateforme comptent. De nombreux commutateurs Catalyst prennent en charge huit membres actifs et peuvent garder les autres en attente ; les autres plateformes ont des limites différentes. Compte les membres actifs dans les résultats effectifs au lieu de supposer que chaque interface configurée contribue à la capacité.

Prévois la capacité sans surestimer un transfert individuel

Les commutateurs choisissent normalement un membre par hachage de champs tels que les adresses MAC source et destination, les adresses IP ou les ports de transport. Les trames d’un même flux restent sur le même membre pour préserver leur ordre. Quatre membres à 1 Gbit/s fournissent jusqu’à 4 Gbit/s de capacité agrégée dans un sens, mais un flux ordinaire reste limité par un membre à 1 Gbit/s.

Plusieurs flux peuvent malgré tout être affectés par hachage à la même liaison. Un transfert de fichier entre deux hôtes ne se répartit pas automatiquement de manière égale entre tous les membres. Sélectionne des champs de hachage qui varient dans le trafic réel ; par exemple, port-channel load-balance src-dst-ip utilise des paires d’adresses IP. La redondance et la capacité totale sont des avantages distincts de la vitesse d’une conversation individuelle.

L’alimentation par Ethernet transporte du courant continu et des données Ethernet sur un câble à paires torsadées. Elle permet à un téléphone, une caméra, un lecteur de badges ou un point d’accès d’utiliser un seul câble pour les deux. Le PSE, équipement source d’alimentation, est un commutateur ou un injecteur ; le PD, équipement alimenté, reçoit le courant.

Détecte l’équipement avant de l’alimenter

Un PSE conforme aux normes recherche une signature PoE valide et classifie le PD avant d’appliquer la puissance de fonctionnement, à une tension nominale d’environ 48 V. Il n’applique pas indistinctement cette tension de fonctionnement à tous les équipements connectés. Les injecteurs passifs qui appliquent une tension fixe sans détection IEEE peuvent endommager les équipements incompatibles.

La différence tient compte des pertes dans le câble. Compare le besoin de puissance d’un équipement à la puissance disponible sur cet équipement, tout en additionnant les réservations du commutateur côté PSE. Un PSE de type supérieur prend en charge les équipements de type inférieur ; un équipement très puissant sur un port insuffisant peut perdre des fonctions ou ne pas démarrer.

Additionne les puissances réservées

Les classes définissent les allocations du PSE : la classe 1 correspond à 4 W, la classe 2 à 7 W, les classes 0 et 3 à 15,4 W, la classe 4 à 30 W, la classe 5 à 45 W, la classe 6 à 60 W, la classe 7 à 75 W et la classe 8 à 90 W. LLDP ou CDP de Cisco peut communiquer une demande plus précise prise en charge.

Un commutateur de 370 W est prévu pour 12 téléphones de classe 2, huit caméras de classe 4 et deux points d’accès de classe 4 :

• Les téléphones réservent $12\times 7=84$ W.
• Les caméras réservent $8\times 30=240$ W.
• Les points d’accès réservent $2\times 30=60$ W.
• Le total est de 384 W, soit 14 W de plus que 370 W.

Même si chaque port prend individuellement en charge 30 W, le total est trop élevé. Le commutateur peut refuser l’alimentation selon l’allocation et la priorité. Choisis une puissance totale supérieure, répartis les équipements entre plusieurs PSE, utilise des injecteurs adaptés ou calcule le budget à partir des demandes négociées et vérifiées lorsque cette fonction est prise en charge. Ne suppose pas que la faible consommation instantanée d’un équipement correspond à son maximum autorisé.

Vérifie le câblage et l’état de fonctionnement

Les installations PoE modernes utilisent Cat5e ou mieux et doivent aussi respecter la norme de débit Ethernet. Le type 1 d’origine peut utiliser Cat3, tandis que le type 2 et les types supérieurs nécessitent Cat5e ou mieux. La limite habituelle de 100 m du canal reste applicable. Un courant plus élevé chauffe les conducteurs, surtout dans les gros faisceaux ; la taille des conducteurs, la catégorie et les conditions d’installation influencent cet échauffement. Cat6A et des conducteurs plus épais peuvent aider, ainsi que des tailles de faisceaux et des températures admissibles adaptées.

La fibre ne peut pas fournir PoE. Un équipement distant relié par fibre nécessite une alimentation locale ou un trajet d’alimentation distinct en cuivre, par exemple dans un ensemble hybride adapté. Augmenter la portée optique ne supprime pas ce besoin d’alimentation.

Sur les équipements Cisco, show power inline affiche le budget total, la puissance allouée ou utilisée, la puissance restante et les informations de chaque port. power inline auto active le fonctionnement PoE normal ; power inline never le désactive. Si un équipement reste éteint, vérifie la capacité du port, le budget restant, le réglage administratif de l’alimentation et l’état du câble avant de mettre en cause son VLAN Ethernet.