Comprendre les routeurs, les commutateurs et le matériel réseau

Aujourd'hui, nous examinons le matériel de réseau domestique: quel est le rôle de chaque élément, quand vous en avez besoin et comment le déployer au mieux. Poursuivez votre lecture pour avoir une idée plus précise de ce dont vous avez besoin pour optimiser votre réseau domestique..

Quand avez-vous besoin d'un interrupteur? Un hub? Que fait exactement un routeur? Avez-vous besoin d'un routeur si vous avez un seul ordinateur? La technologie de réseau peut être un domaine d'étude assez obscur, mais avec les termes appropriés et un aperçu général du fonctionnement des périphériques sur votre réseau domestique, vous pouvez déployer votre réseau en toute confiance..

Comprendre la mise en réseau domestique à travers des diagrammes de réseau

Plutôt que de commencer par un glossaire des termes de mise en réseau - et dans le processus, vous claquez avec des termes techniques sans référence facile - passons directement à la recherche de diagrammes de réseau. Voici la configuration de réseau la plus simple disponible: un ordinateur connecté directement à un modem, lui-même connecté via une ligne téléphonique / un câble / une liaison montante en fibre optique au fournisseur de services Internet de chaque utilisateur..

Cela ne devient pas moins compliqué que cet arrangement, mais il y a un prix à payer pour l'ultra-simplicité de la configuration. Cet utilisateur ne peut pas accéder à Internet avec un appareil Wi-Fi (donc aucun accès pour les téléphones intelligents, les tablettes ou tout autre appareil sans fil) et perd les avantages d'avoir un routeur entre son ordinateur et le grand réseau Internet. Introduisons un routeur et soulignons les avantages de l’utiliser. Dans le diagramme ci-dessous, nous avons introduit deux éléments dans le réseau: un routeur sans fil et un ordinateur portable se connectant au réseau via cette connexion sans fil..

Quand devriez-vous utiliser un routeur? Compte tenu du faible coût des routeurs domestiques et des avantages tirés de l’installation d’un routeur sur votre réseau vous devez toujours utiliser un routeur (qui inclut presque toujours une fonctionnalité de pare-feu).

Les routeurs domestiques sont en réalité une combinaison de trois composants réseau: un routeur, un pare-feu et un commutateur. Dans un environnement commercial, les trois composants matériels restent séparés, mais les routeurs consommateurs combinent presque toujours les composants de routage et de commutation avec un pare-feu ajouté. Regardons d'abord ce que fait la fonction de routeur.

Au niveau le plus élémentaire, un routeur relie deux réseaux, le réseau de votre domicile (même s'il est grand ou petit) et le réseau hors de votre domicile (dans ce cas, Internet). Le modem haut débit fourni par votre fournisseur de services Internet convient uniquement à la connexion d’un seul ordinateur à Internet et n’inclut généralement aucune fonctionnalité de routage ni de commutateur. Un routeur remplit les fonctions suivantes:

Partage IP: Votre FAI vous attribue une adresse IP. Si vous avez un ordinateur de bureau, un ordinateur portable, une boîte multimédia sur votre téléviseur et un iPad, cette adresse IP ne va clairement pas la couper. Un routeur gère ces connexions multiples et veille à ce que les bons paquets d'informations parviennent aux bons endroits. Sans cette fonction, il serait impossible pour une personne sur le bureau et une autre sur l’ordinateur portable de naviguer sur le Web car il n’y aurait pas de distinction entre les ordinateurs qui demandaient quoi..
Traduction d'adresses réseau (NAT): Associé à la fonction de partage IP, NAT modifie les en-têtes des paquets d’informations entrant et sortant de votre réseau afin qu’ils soient routés vers le périphérique approprié. Pensez au NAT comme un réceptionniste très utile dans votre routeur, qui sait exactement où chaque paquet entrant / sortant doit aller et marque le service en conséquence..
Configuration d'hôte dynamique: Sans DHCP, vous devez configurer manuellement et ajouter tous les hôtes à votre réseau. Cela signifie que chaque fois qu'un nouvel ordinateur est entré sur le réseau, vous devez lui attribuer manuellement une adresse sur le réseau. DHCP le fait automatiquement pour vous. Ainsi, lorsque vous connectez votre XBOX à votre routeur, votre ami se connecte à votre réseau sans fil ou que vous ajoutez un nouvel ordinateur, une adresse est attribuée sans interaction humaine..
Pare-feu: Les routeurs jouent le rôle de pare-feu de base de différentes manières, notamment en rejetant automatiquement les données entrantes ne faisant pas partie d'un échange en cours entre un ordinateur de votre réseau et le monde extérieur. Si vous demandez un flux de musique à Pandora, par exemple, votre routeur indique «Nous vous attendons, entrez» et ce flux de données est dirigé vers le périphérique qui a fait la demande. D'autre part, si une rafale soudaine de vérification de port provient d'une adresse inconnue, votre routeur agit comme un videur et rejette les demandes, masquant ainsi efficacement vos ordinateurs. Même pour un utilisateur avec un seul ordinateur, un simple routeur à 50 $ en vaut la peine pour la seule fonctionnalité de pare-feu.

Outre les fonctionnalités réseau internes à externes décrites ci-dessus, les routeurs domestiques servent également de commutateur réseau. Un commutateur réseau est un élément matériel facilitant la communication entre ordinateurs d’un réseau interne. Sans la fonction de commutation, les périphériques pourraient communiquer via le routeur avec l'internet plus large, mais pas entre eux. Il serait impossible de copier un fichier MP3 de votre ordinateur portable vers votre ordinateur de bureau via le réseau..

La plupart des routeurs disposent de quatre ports Ethernet, ce qui vous permet de connecter quatre périphériques et de les faire communiquer via la fonction de commutateur. Si vous avez besoin de plus de quatre connexions Ethernet, vous devrez passer à un routeur avec une banque de ports plus grande (une proposition plutôt coûteuse qui ne vous boostera généralement que jusqu'à huit ports) ou vous pourrez choisir un commutateur dédié. Remarque: vous ne devez mettre à niveau que si vous êtes à court de physique ports pour les connexions de ligne dure. Si vous n'avez qu'un seul ordinateur et une seule imprimante en réseau branchés sur votre routeur à quatre ports (et que tout le reste de votre réseau est basé sur le Wi-Fi), il n'est pas nécessaire de procéder à une mise à niveau pour acquérir des ports physiques. Cela dit, examinons un réseau avec un commutateur dédié.

Bien que la limite de quatre ports sur la majorité des routeurs domestiques soit largement suffisante pour la plupart des utilisateurs domestiques, les 10 dernières années ont entraîné une augmentation significative du nombre de périphériques pouvant être mis en réseau dans la maison. Il n’est pas rare d’avoir plusieurs ordinateurs, plusieurs consoles de jeu, des centres multimédias, des imprimantes, des serveurs de fichiers, etc. qui se connectent tous au réseau Ethernet (tout en laissant votre Wii sur le réseau Wi-Fi, par exemple: Streaming vidéo dédié et accès au serveur multimédia, il est bien préférable d’avoir une connexion en ligne fixe). Une fois que vous avez atteint ce niveau de saturation de périphérique, il est nécessaire d'ajouter un commutateur avec huit, 16 ou plus de ports pour prendre en charge correctement votre réseau domestique en pleine croissance..

En passant, historiquement, les gens comptaient souvent sur des hubs car ils étaient beaucoup moins chers que des commutateurs coûteux. Un concentrateur est un périphérique réseau simple qui n'examine ni ne gère le trafic qui le traverse. Il s'agit d'un périphérique réseau «stupide». En revanche, les commutateurs interagissent avec les paquets de données et les dirigent activement. Comme les concentrateurs ne comportent aucun composant de gestion, les collisions entre paquets sont fréquentes, ce qui entraîne une baisse générale des performances. Les hubs souffrent d'un certain nombre de faiblesses techniques que vous pouvez lire ici. Le prix des commutateurs de réseaux grand public a tellement chuté au cours des 10 dernières années que très peu de concentrateurs sont même fabriqués (Netgear, l’un des plus grands fabricants de concentrateurs grand public, ne les fabrique même plus). En raison des faiblesses des concentrateurs de réseau et des bas prix des commutateurs de réseau de qualité grand public nous ne pouvons pas recommander l'utilisation d'un hub. Lorsque vous pouvez vous procurer un commutateur 8 ports haute vitesse parfaitement correct pour 25 USD, vous n'avez aucune raison d'utiliser un concentrateur obsolète sur un réseau domestique. Si vous êtes curieux de savoir pourquoi un administrateur réseau déploierait un concentrateur, vous en saurez plus ici.

Revenant au sujet des commutateurs: les commutateurs sont un moyen excellent et peu coûteux d’augmenter la taille de votre réseau domestique. Si vous dépassez la banque de quatre ports à l'arrière de votre routeur, la chose la plus simple que vous pouvez faire pour développer votre réseau consiste à acheter un commutateur avec un nombre de ports approprié. Débranchez les périphériques de votre routeur, branchez tous les périphériques sur le commutateur, puis branchez le commutateur sur le routeur. Remarque: les commutateurs n’ont absolument aucune fonctionnalité de routage et ne peux pas prendre la place d'un routeur. Votre routeur a probablement un commutateur à quatre ports intégré, mais cela ne signifie pas que votre nouveau commutateur dédié à huit ports peut remplacer votre routeur. Vous avez toujours besoin du routeur pour faire la médiation entre votre modem et votre commutateur..

Décodage des désignations de vitesse du réseau

Maintenant que vous avez une idée précise de la configuration physique de votre réseau, parlons de la vitesse du réseau. Nous nous intéressons à deux désignations principales: Ethernet et Wi-Fi. Voyons d'abord Ethernet.

Les vitesses de connexion Ethernet sont désignées dans 10BASE. Le protocole Ethernet original, qui a maintenant 30 ans, fonctionnait à une vitesse maximale de 10 Mbit / s. Fast Ethernet, introduit en 1995, a porté la vitesse à 100 Mbit / s. Le Gigabit Ethernet a été introduit peu de temps après, en 1998, mais il n’a gagné que très récemment sur le marché grand public. Comme son nom l'indique, Ethernet Gigabit est capable de 1000 Mbit / s. Vous verrez généralement ces désignations notées sur les équipements de réseau et leur emballage en tant que 10/100 ou 10/100/1000 indiquant la version Ethernet avec laquelle le périphérique est compatible..

Afin de tirer pleinement parti des vitesses maximales, tous les périphériques de la chaîne de transfert doivent être égaux ou supérieurs à l'indice de vitesse souhaité. Par exemple, supposons que vous disposiez d'un serveur multimédia dans votre sous-sol avec une carte Ethernet Gigabit installée et d'une console multimédia dans votre salon avec une carte Ethernet Gigabit, mais que vous connectiez les deux avec un commutateur 10/100. Les deux appareils seront limités par le plafond de 100 Mbit / s sur le commutateur. Dans cette situation, la mise à niveau du commutateur augmenterait considérablement les performances de votre réseau..

En dehors du transfert de fichiers volumineux et de la diffusion en continu de contenu vidéo HD sur votre réseau domestique, vous n'avez pas besoin de sortir et de mettre à niveau tout votre équipement en Gigabit. Si l'utilisation de votre réseau informatique principal nécessite une navigation sur le Web et des transferts de fichiers allégés, 10/100 est plus que satisfaisant.

Comprendre les vitesses Wi-Fi

Les vitesses Wi-Fi sont désignées par lettre, pas par numéro. Contrairement à la désignation de vitesse de numérotation en nombre de réseaux facile à traduire que nous retrouvons avec Ethernet, les désignations Wi-Fi font en fait référence aux versions préliminaires de la norme de réseau IEEE 802.11 qui dicte les paramètres du protocole Wi-Fi..

802.11b était la première version largement adoptée par les consommateurs. Les périphériques 802.11b fonctionnent à une transmission maximale de 11 Mbit / s, mais la vitesse dépend fortement de la puissance du signal et, de manière réaliste, la qualité attendue des utilisateurs doit être comprise entre 1 et 5 Mbit / s. Les périphériques utilisant le 802.11b souffrent des interférences des moniteurs pour bébé, des périphériques Bluetooth, des téléphones sans fil et d'autres périphériques à bande 2,4 GHz..

802.11g était la prochaine mise à niveau majeure du consommateur et a porté la transmission maximale à 54 Mbit / s (de manière réaliste à environ 22 Mbit / s, ce qui correspond à la correction d'erreur et à la force du signal). Le 802.11g souffre du même type d'interférence dans la bande des 2,4 GHz que le 802.11b.

802.11n Il s’agit d’une mise à niveau importante des normes Wi-Fi. Les appareils utilisent des antennes MIMO (Multiple Input Multiple Output Antennes) pour fonctionner à la fois sur la bande 2,4 GHz et la bande 5 GHz relativement vide. 802.11n a un maximum théorique de 300 Mbit / s, mais en tenant compte de la correction des erreurs et de conditions moins qu'idéales, vous pouvez vous attendre à des vitesses comprises entre 100 et 150 Mbit / s..

802.11ac est une énorme mise à niveau apportant des canaux plus larges (80 ou 160 MHz par rapport à 40 MHz), des flux plus spatiaux (jusqu'à huit) et des éléments tels que la formation de faisceau, qui envoient les ondes directement sur votre appareil au lieu de rebondir de manière circulaire . Combien plus vite? Certains modèles peuvent faire un gigabit par seconde. C'est extrêmement rapide.

Comme Ethernet, les vitesses Wi-Fi sont limitées par le lien le plus faible du réseau direct. Si vous avez un routeur Wi-Fi compatible 802.11n mais que votre netbook ne dispose que d'un module Wi-Fi compatible 802.11g, vous pourrez profiter au maximum des vitesses 802.11g. Outre les limitations de vitesse, il existe une raison très pressante d'abandonner le protocole Wi-Fi 802.11b le plus ancien. Vous doit utilisez le même niveau de cryptage sur chaque périphérique de votre réseau et les schémas de cryptage disponibles pour les périphériques 802.11b sont faibles et ont été compromis (le cryptage WEP, par exemple, peut être compromis en quelques minutes par un enfant moyennement qualifié). La mise à niveau de votre routeur Wi-Fi et de votre équipement sans fil vous permet de mettre à niveau votre cryptage sans fil et de bénéficier de vitesses plus rapides. Si vous n'avez rien fait pour sécuriser votre routeur, le moment est bien choisi pour lire notre guide sur la sécurisation de votre réseau Wi-Fi contre les intrusions..

Également comme Ethernet, la mise à niveau vers la vitesse maximale (dans ce cas, le 802.11n) est la solution idéale pour les personnes déplaçant des fichiers volumineux et diffusant de la vidéo HD en streaming. La mise à niveau vers la norme 802.11n aura un impact négligeable sur votre vitesse de navigation sur le Web, mais également sur votre capacité à diffuser du contenu HD sans fil dans votre maison..

À ce stade, vous avez une idée de la configuration de votre réseau domestique et vous comprenez la signification de la désignation de la vitesse du réseau et son impact sur vous et votre réseau. Il est temps de mettre à niveau votre commutateur, de déployer une nouvelle bande passante Wi-Fi et de profiter d'un réseau domestique mieux optimisé..