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April 7, 2026

WAN et Protocoles de Liaison

Les réseaux étendus (WAN — Wide Area Network) interconnectent des sites distants via des infrastructures de télécommunications. Contrairement aux LAN, les liaisons WAN sont généralement louées à des opérateurs et présentent des débits et des latences très variables.

Caractéristiques des WAN§

Critère	LAN	WAN
Portée	Bâtiment / campus	Villes, pays, continents
Débit	100 Mbps – 100 Gbps	64 kbps – 10 Gbps
Propriété	Entreprise / utilisateur	Opérateurs télécom
Latence	< 1 ms	10 ms – 300 ms
Coût	Faible	Élevé

Types de liaisons WAN§

Type	Description	Exemples
Ligne dédiée (leased line)	Liaison point-à-point permanente	T1 (1,544 Mbps), E1 (2,048 Mbps), T3
Circuit commuté	Connexion établie à la demande	RTC, RNIS/ISDN
Paquet commuté	Réseau partagé avec commutation par paquets	Frame Relay, ATM, MPLS
Internet VPN	Tunnel chiffré sur Internet public	IPsec VPN, SSL VPN
Cellulaire	4G LTE, 5G pour sites distants	Sites de secours, kiosques

PPP — Point-to-Point Protocol§

PPP (RFC 1661) est le protocole WAN le plus courant pour les liaisons point-à-point. Il remplace HDLC (propriétaire Cisco) et fonctionne sur tout support série.

Architecture PPP§

PPP encapsule plusieurs protocoles dans une même liaison via une architecture en sous-protocoles :

┌──────────────────────────────────┐
│       Protocoles réseau          │
│   (IP, IPX, AppleTalk, ...)      │
├──────────────────────────────────┤
│     NCP — Network Control        │
│   Protocol (un par protocole     │
│       réseau : IPCP, IPXCP...)   │
├──────────────────────────────────┤
│     LCP — Link Control Protocol  │
│  (négociation, authentification, │
│      compression, multilink)     │
├──────────────────────────────────┤
│   Support physique (série, ISDN, │
│       analogique, Ethernet)      │
└──────────────────────────────────┘

Établissement d’une session PPP§

Link Dead : pas de support physique
Link Establishment : LCP négocie les paramètres (MRU, authentification, compression)
Authentication : PAP ou CHAP (optionnel)
Network Layer Protocol : NCP configure les protocoles de couche 3 (IPCP attribue les adresses IP)
Link Open : données échangées
Link Termination : LCP envoie Terminate-Request

Authentification PPP§

PAP — Password Authentication Protocol§

Authentification en deux messages (Request + ACK/NAK)
Mots de passe envoyés en clair — non sécurisé
Utilisé uniquement si CHAP non supporté

! Configuration PAP
Router(config-if)#ppp authentication pap
Router(config)#username RemoteRouter password MotDePasse

CHAP — Challenge Handshake Authentication Protocol§

Authentification en trois messages : Challenge → Response → Success/Failure
Le mot de passe n’est jamais transmis — seul un hash MD5 est échangé
Ré-authentification périodique possible pendant la session

Authenticator → Peer : Challenge (nombre aléatoire)
Peer → Authenticator : Response = MD5(ID + Secret + Challenge)
Authenticator → Peer : Success ou Failure

! Configuration CHAP
Router(config-if)#ppp authentication chap
Router(config)#username PeerHostname password SecretPartagé
! Note : les noms d'hôtes doivent correspondre exactement

Compression PPP§

! Compression Stac LZS
Router(config-if)#ppp compress stac

! Compression Predictor
Router(config-if)#ppp compress predictor

Multilink PPP (MLPPP)§

Agrège plusieurs liaisons série en un seul canal logique de plus grande capacité.

! Créer une interface Multilink
Router(config)#interface Multilink1
Router(config-if)#ip address 10.1.1.1 255.255.255.252
Router(config-if)#ppp multilink
Router(config-if)#ppp multilink group 1

! Assigner des interfaces physiques au groupe
Router(config)#interface Serial0/0
Router(config-if)#encapsulation ppp
Router(config-if)#ppp multilink
Router(config-if)#ppp multilink group 1

Configuration PPP de base§

! Configuration sur interface série
Router(config)#interface Serial0/0
Router(config-if)#ip address 10.0.0.1 255.255.255.252
Router(config-if)#encapsulation ppp
Router(config-if)#ppp authentication chap
Router(config-if)#no shutdown

! Vérification
Router#show interfaces Serial0/0
Router#show ppp all
Router#debug ppp authentication

Frame Relay§

Frame Relay est un protocole WAN de commutation par paquets opérant à la couche 2 (liaison). Il était très répandu dans les années 1990-2000, largement remplacé aujourd’hui par MPLS et les VPN.

Concepts fondamentaux§

DLCI — Data-Link Connection Identifier : identifiant local (10 bits, significatif seulement entre le routeur et le switch Frame Relay) qui identifie un circuit virtuel.

PVC — Permanent Virtual Circuit : circuit virtuel permanent configuré par l’opérateur. Pas d’établissement de connexion dynamique.

SVC — Switched Virtual Circuit : circuit établi à la demande (rare en Frame Relay).

Frame Relay Switch : équipement de l’opérateur qui commute les trames entre DLCI.

Site A                    Nuage Frame Relay                Site B
RouterA ──── DLCI 102 ──── Switch ──── DLCI 201 ──── RouterB
             (local)                   (local)

En-tête Frame Relay§

 0               1
 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|    DLCI (6)   |C/R|EA|DLCI(4)|FECN|BECN|DE|EA|
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

Champ	Description
DLCI	Identifiant du circuit virtuel (10 bits répartis)
FECN	Forward Explicit Congestion Notification — congestion vers destination
BECN	Backward Explicit Congestion Notification — congestion vers source
DE	Discard Eligibility — trame éligible au rejet en cas de congestion
EA	Extended Address — indique la fin de l’en-tête

CIR — Committed Information Rate§

Le débit garanti par l’opérateur. Le trafic au-delà du CIR est marqué DE=1 et peut être rejeté en cas de congestion.

Paramètre	Description
CIR	Débit garanti (bits/s)
Bc	Burst Committed — volume de données à débit CIR par période Tc
Be	Burst Excess — volume dépassant Bc, toléré mais non garanti
Tc	Période de mesure (Bc/CIR)

Configuration Frame Relay (hub-and-spoke)§

! Routeur Hub
Router(config)#interface Serial0/0
Router(config-if)#encapsulation frame-relay
Router(config-if)#no shutdown

! Sous-interface point-à-point (recommandé)
Router(config)#interface Serial0/0.101 point-to-point
Router(config-subif)#ip address 10.1.1.1 255.255.255.252
Router(config-subif)#frame-relay interface-dlci 101

Router(config)#interface Serial0/0.102 point-to-point
Router(config-subif)#ip address 10.1.2.1 255.255.255.252
Router(config-subif)#frame-relay interface-dlci 102

! Vérification
Router#show frame-relay pvc
Router#show frame-relay map
Router#show frame-relay lmi

LMI — Local Management Interface§

Protocole de signalisation entre le routeur et le switch Frame Relay. Fournit des informations sur l’état des PVC.

Type LMI	Norme
Cisco (défaut)	Propriétaire Cisco
ANSI	T1.617 Annexe D
Q933A	ITU-T Q.933

! Définir le type LMI (normalement auto-négocié)
Router(config-if)#frame-relay lmi-type ansi

Frame Relay vs MPLS§

Critère	Frame Relay	MPLS
Couche	2 (Data Link)	2,5 (entre L2 et L3)
QoS	Basique (FECN/BECN/DE)	Avancée (Traffic Engineering)
Protocoles	IP principalement	Multi-protocoles
Convergence	Lente	Rapide (50 ms)
Statut	Obsolète	Déployé en entreprise

HDLC — High-Level Data Link Control§

Protocole de liaison point-à-point de niveau 2. Standard ISO, mais Cisco utilise une version propriétaire ajoutant un champ type (pour supporter plusieurs protocoles réseau).

! HDLC est l'encapsulation par défaut sur les interfaces série Cisco
interface Serial0/0
 encapsulation hdlc     ! Encapsulation par défaut

! Vérifier l'encapsulation
show interfaces Serial0/0 | include encapsulation

MPLS — Multiprotocol Label Switching§

MPLS (RFC 3031) est le successeur de Frame Relay dans les réseaux opérateurs. Il commute les paquets en se basant sur des labels plutôt que sur des adresses IP, permettant une plus grande flexibilité et des performances supérieures.

Fonctionnement§

Paquet IP → [Label Imposition] → Trame MPLS → [Label Switching] → [Label Disposition] → Paquet IP

CE Router → PE Router ─────── P Router ─────── PE Router → CE Router
  (client)   (provider edge)   (provider)   (provider edge)   (client)

Composant	Rôle
CE (Customer Edge)	Routeur côté client
PE (Provider Edge)	Routeur opérateur qui impose/retire les labels
P (Provider)	Routeur opérateur qui commute uniquement par label
LSP	Label Switched Path — chemin préétabli dans le réseau MPLS
LDP	Label Distribution Protocol — distribue les labels entre routeurs
RSVP-TE	Réserve des ressources pour le Traffic Engineering

Services MPLS§

L3 VPN (RFC 2547) : extension des tables de routage par client via VRF (Virtual Routing and Forwarding). Isolation des réseaux clients, chaque CE voit un réseau privé.

L2 VPN / VPLS : connectivité de niveau 2 entre sites distants — le client voit un seul LAN étendu.

Traffic Engineering : routes explicites indépendantes du plus court chemin IGP, avec réservation de bande passante.

Comparaison des technologies WAN§

Technologie	Couche	Statut	Usage actuel
PPP	2	Utilisé	Accès DSL/câble, liaisons série
Frame Relay	2	Obsolète	Remplacement par MPLS
ATM	2	Quasi-obsolète	Backbones opérateurs
HDLC	2	Utilisé (Cisco)	Liaisons série point-à-point
MPLS	2,5	Courant	Réseaux opérateurs, entreprise
SD-WAN	Overlay	Croissance	Remplacement progressif MPLS

SD-WAN — Software-Defined WAN§

Approche moderne qui abstrait le lien WAN physique. Les décisions de routage sont centralisées dans un contrôleur logiciel.

Avantages :

Utilisation de n’importe quel lien (MPLS, Internet, LTE)
Routage intelligent basé sur l’application et la qualité du lien
Déploiement simplifié (zero-touch provisioning)
Réduction des coûts (Internet moins cher que MPLS)

Exemples : Cisco Viptela, VMware Velocloud, Silver Peak, Fortinet SD-WAN.

—The Gardener