Architecture à trois niveaux Cisco

1. Qu’est-ce que le modèle d’architecture à trois niveaux de Cisco ?

Au fur et à mesure que les entreprises se développent, leurs réseaux deviennent plus complexes.

Sans une conception bien définie du réseau, les performances en pâtissent, le dépannage devient un cauchemar pour les ingénieurs réseau et l’évolutivité est impossible.

Pour relever tous ces défis, les grandes entreprises peuvent utiliser le modèle d’architecture à trois niveaux de Cisco, développé à l’origine par Cisco pour organiser les réseaux de manière plus efficace.

Comme le montre le schéma ci-dessus, ce modèle organise le réseau en trois couches distinctes :

Ce modèle est composé de trois couches distinctes :

• Couche de base
• Couche de distribution
• Couche d’accès

Chaque couche a un rôle spécifique et vous devez comprendre chaque couche pour votre examen CCNA.

Pour comprendre le modèle d’architecture à trois niveaux de Cisco, il faut examiner chaque couche individuellement.

2. Couche d’accès

Commençons par la couche d’accès, la couche la plus proche de vos utilisateurs.

La couche d’accès fonctionne principalement à la couche 2 du modèle OSI (commutation). À ce niveau, les appareils transmettent les trames en fonction des adresses MAC, et non des adresses IP.

La couche d’accès est responsable de la connexion des dispositifs finaux tels que :

• PC
• Téléphones IP
• Imprimantes
• Point d’accès Wi-Fi (AP)

Cette couche est le lien entre les utilisateurs et le réseau.

Les fonctions essentielles utilisées à ce niveau sont les suivantes

• Sécurité des ports: pour sécuriser les ports contre les adresses MAC non autorisées.
  
• PoE (Power over Ethernet): pour alimenter des équipements tels que des téléphones IP ou des points d’accès.
  
• VLAN: pour segmenter votre réseau et créer des domaines de diffusion plus petits.

C’est donc par la couche d’accès que l’utilisateur interagit avec l’infrastructure du réseau.

3. Couche de distribution

Passons maintenant à la couche de distribution.

La couche de distribution opère principalement à la couche 3 du modèle OSI (routage). C’est là que les appareils prennent des décisions de transmission basées sur les adresses IP, permettant ainsi la communication entre les différentes parties du réseau.

La couche de distribution joue un rôle clé: elle fait le lien entre la couche d’accès et la couche centrale.

Ses principales fonctions sont :

• Agrégation de liens à partir de la couche d’accès.
• Application de politiques de sécurité (ACL) pour contrôler les flux de données.
• Qualité de service (QoS): garantir une bonne qualité de service pour les applications critiques (voix, vidéo, etc.).
• Routage inter-VLAN: pour permettre la communication entre différents VLAN.

Dans les réseaux modernes, la couche de distribution utilise souvent des commutateurs multicouches / commutateurs L3. Ces dispositifs combinent la capacité de commutation avec les capacités de routage !

La couche de distribution est le cerveau du réseau d’entreprise : c’est là que le trafic est contrôlé, sécurisé, hiérarchisé et acheminé.

4. Couche de base

Enfin, nous arrivons au sommet du modèle d’architecture à trois niveaux de Cisco: la couche centrale.

La couche centrale sert de colonne vertébrale au réseau. Elle relie toutes les couches de distribution et assure :

• Haute disponibilité: pour garantir que le réseau reste opérationnel, même en cas de défaillance.
• Faible latence: pour le transport rapide de grandes quantités de données.

Pour ce faire, la couche centrale utilise généralement :

• Liaisons par fibre optique pour une large bande passante et une connectivité longue distance,
• Des technologies à haut débit telles que 10 Gigabit Ethernet (10 Gb), 40 Gb, 100 Gb ou même 400 Gb pour les grands réseaux.
• Agrégation de liens (LAG/EtherChannel) pour combiner plusieurs liens physiques en un lien logique afin d’obtenir une redondance et un débit plus élevé.

Au niveau de la couche centrale, il est important que la conception soit aussi simple et rapide que possible: pas d’ACL, pas de NAT, pas de filtrage, juste une transmission efficace et fiable des paquets.

5. Comment interconnecter plusieurs bâtiments ?

Maintenant que nous avons vu les trois couches de l’architecture à trois niveaux de Cisco, une question logique se pose :

Comment les bâtiments d’une grande entreprise sont-ils interconnectés à l’aide de cette architecture ?

Comme vous pouvez le voir sur le schéma, l’entreprise possède deux bâtiments principaux et un centre de données au milieu.

Pour appliquer correctement notre architecture à trois niveaux:

• Chaque bâtiment possède sa propre couche d’accès et sa propre couche de distribution.
• La couche centrale est centralisée dans le centre de données.

Voici comment cela fonctionne :

• Les couches de distribution dans les bâtiments sont connectées à la couche centrale.
  
• Cette interconnexion est assurée par des fibres optiques à très haut débit (souvent 10 GbE ou plus).
  
• Les commutateurs centraux sont regroupés dans le centre de données pour garantir une meilleure gestion, performance et fiabilité.
  
• Pour assurer une haute disponibilité, chaque couche de distribution est connectée à deux commutateurs Core via des liens agrégés EtherChannel ou LAG (Link Aggregation Group).

6. Conclusion

Pour conclure ce cours, jetons un dernier coup d « œil au tableau récapitulatif ci-dessous afin de passer en revue les concepts clés du modèle d »architecture à trois niveaux de Cisco:

Couche	Fonction principale	Couche OSI	Technologies et caractéristiques principales
Couche d’accès	Connecte les appareils finaux (PC, imprimantes, téléphones IP, AP)	Couche 2	Commutation, VLAN, sécurité des ports, PoE, segmentation du domaine de collision
Couche de distribution	Connexion entre l’accès et le cœur, application de la politique, routage entre les VLAN	Couche 3	Commutateurs multicouches (L3), ACL, QoS, routage inter-VLAN
Couche de base	Dorsale à haut débit, interconnexions Couches de distribution	Couche 3	Fibre optique, 10/40/100/400 Gb Ethernet, agrégation de liens (LAG/EtherChannel)