Comment
fonctionne votre réseau à domicile
La plupart des gens peuvent brancher
un modem à un routeur et le routeur à leur PC puis se lancer sur internet. C'est
comme brancher le terminal numérique au téléviseur. Mais ce n'est pas si simple. Dans ce billet je vous explique les dessous d'un
réseau à domicile.
Votre routeur est l'appareil
central de votre réseau à domicile. Tous
vos appareils y sont connectés, avec ou sans fil, et le routeur leur donne
accès à votre connexion Internet. Votre
routeur vous permet de séparer vos appareils de ceux de vos visiteurs en créant
une zone d'invités (guest zone). La zone
d’invités accorde le même accès à internet tout en protégeant la
confidentialité de votre environnement personnel. La création d'une zone d'invités est assez
simple. J'en ai parlé dans un billet précédent.
La plupart des routeurs sont munis
d'un port WAN (Wide Area Network) qui se branche à votre modem câble ou DSL et
4 ports LAN (Local Area Network) qui peuvent brancher n'importe quel appareil
avec un câble RJ45. Si 4 ports sont
suffisants pour brancher tous vos appareils, vous êtes prêt à l’emploi. Si vous désirez brancher d'autres appareils à
votre réseau, vous aurez besoin d’un commutateur de réseau qui doit être
branché dans un des ports LAN de votre routeur.
La plupart des routeurs peuvent supporter jusqu'a 250 appareils, ce qui
est amplement suffisant pour une petite entreprise. La différence principale entre un routeur et
un commutateur de réseau est que le routeur a des ports dédiés pour chaque
appareil tandis que les appareils branchés au commutateur partagent tous la
même connexion au routeur.
Il existe 2 vitesses sur les ports
LAN. Ethernet qui est de 100 Mbps1
(ou environ 30 MOps2), et le Gigabit Ethernet qui atteint 1 Gbps3
(ou 125 MOps). Ce qui veut dire qu'il
prend environ une minute pour transférer le contenu d'un CD (environ 700MO ou autour
de 250 chansons numériques) à une connexion Ethernet. Sur une connexion Gigabit Ethernet, le même transfert
prendra quelques 6 secondes. Dans la vraie
vie, la vitesse moyenne d'un réseau Ethernet est de 8 MOps alors qu'un réseau
Gigabit Ethernet est de 45 à 80 MOps. La
vitesse est dépendante de plusieurs facteurs tel que l'appareil utilisé, la
qualité des câbles et l'activité sur le réseau.
En règle générale, la vitesse du réseau est déterminée par l'appareil le
plus lent. Par exemple, pour atteindre
des vitesses Gigabit Ethernet, les deux ordinateurs, le routeur et les câbles
doivent supporter le Gigabit Ethernet pour atteindre la vitesse maximale. Si vous branchez un appareil qui fonctionne à
la vitesse Ethernet standard, vous n'atteindrez que la vitesse Ethernet
standard qui est de 100 Mbps.
La plupart des connexions Internet
sont plus lentes que l'Ethernet standard.
Même s'il existe des vitesses d'internet câble allant jusqu'à 200 Mbps,
c’est un 130$/mois qui est plutôt cher. La connexion standard varie entre 10 et
60 Mbps, alors même si votre port WAN supporte le Gigabit Ethernet, vous n'en
bénéficiez que lors de transferts entre les appareils.
Le Modem: souvent appelé un modem DSL lorsqu'il est
branché à une ligne téléphonique et modem câble lorsqu'il est branché à un
câble coaxial. Généralement le modem à
un port LAN qui se branche dans le port WAN du routeur ou directement dans un
port Ethernet d'un appareil. Vous aurez
besoin d'un routeur si vous voulez brancher plus d'un appareil simultanément à
Internet. Certains fournisseurs peuvent
offrir des modems combo qui permettent de brancher plusieurs appareils (câblés
et sans fils).
Les Câbles: ils connectent vos appareils au routeur. Il y a 3 types de câbles: Catégorie 5 ou CAT5,
et la plupart des câbles sont maintenant CAT5e capables de livrer des vitesses
Gigabit Ethernet. Le standard de câblage
est maintenant CAT6, plus rapide et plus fiable que CAT5e. Toutefois, que vous utilisiez du CAT5e ou
CAT6 sur votre réseau à domicile, vous ne verrez pas une différence marquée dans
la performance et l’utilisation de câbles CAT6 vous coûtera un peu plus cher.
Maintenant
regardons du côté du réseau sans fils :
Un réseau sans fil est similaire à un réseau câblé exception faite des
câbles. Il utilise le wifi (Wireless
Fidelity), le nom plus familier du standard de réseautage 802.11, supporté par
l’IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers). Un appareil sans fils n'a pas besoin de ports mais
utilise plutôt une antenne dissimulée à l'intérieur de l'appareil. Un réseau à domicile typique a une
combinaison d'appareils câblés et sans fils qui peuvent tous communiquer entre
eux. Pour brancher un appareil sans fil
à un réseau, vous avez besoin d'un point d'accès et d'un client wifi.
Un point d'accès est un appareil qui diffuse un signal wifi auquel
peut se brancher un client wifi. On peut
se le procurer séparément ou il peut être compris avec le routeur. Certains routeurs possèdent plus d'un point
d'accès (routeurs à double bande).
Un client wifi est un appareil qui peut détecter un signal venant d'un
point d'accès, s'y brancher et maintenir la connexion. Les portables, téléphones intelligents et
tablettes ont tous des capacités wifi intégrées. Imaginez un câble virtuel qui se branche au
routeur. Le câble virtuel est aussi long
que la portée du signal wifi transmis par le routeur.
La portée est la distance maximale que le signal wifi peut atteindre. Typiquement, il devrait atteindre 100 à 150
pieds mais cela varie selon la puissance des appareils et les obstacles qui les
séparent. Le standard pour le réseau
sans fil de type N peut atteindre 300 pieds et même plus.
La Fréquence est composée de bandes radio utilisées selon les
standards wifi: 2.4 GHz, 5 GHz and 60 GHz.
Le 2.4 GHz est utilisé par la plupart des réseaux sans fils et par
certains téléphones sans fils à la maison, ce qui pourrait causer de
l'interférence. Le 60 GHz est une
fréquence utilisée selon le protocole 802.11ad (on en reparle plus bas).
Standards wifi:
802.11a: ce standard date des débuts des réseaux sans
fils et utilise la bande 5 GHz avec une vitesse de 54 Mbps. Il est maintenant obsolète mais encore
supporté par certains points d'accès.
802.11b: ce standard est le plus ancien des standards
et date de 1999. Il fonctionne sur la
bande 2.4 GHz et offre une vitesse de 11 Mbps. Il est obsolète aujourd'hui même s'il est
encore supporté par certains points d'accès.
802.11g: le
premier standard à s'appeler wifi. Mis
en service en 2003, il a une vitesse de 54 Mbps sur la bande 2.4 GHz et offre
une plus longue portée. Il est utilisé
par de plus vieux modèles d’appareils, tel que le iPhone 3G et 3Gs.
802.11n: ce standard, qui existe depuis 2009, est le
plus populaire. Il fonctionne sur les
deux bandes 2.4 GHz et 5 GHz et améliore la portée de la bande 5 GHz.
Sur chaque bande,
le standard est disponible en 3 configurations, dépendant du nombre de
fréquences spatiales: flux simple, flux
double et flux triple, offrant des vitesses maximales de 150Mbps, 300Mbps, et
450Mbps, respectivement. Ce qui crée
trois types de routeurs a double bandes: N600
(chacune des deux bandes offrent 300 Mbps de vitesse maximale), N750 (une bande a une vitesse de 300
Mbps alors que l'autre offre 450 Mbps de vitesse maximale), et N900 (chaque bande offre une vitesse maximale
de 450 Mbps).
802.11ac: c'est le standard le plus récent et il fonctionne
uniquement sur la bande 5 GHz. Il offre
des vitesses pouvant atteindre 1.3 Gbps (ou 1,300 Mbps) lorsqu'utilisé avec la
configuration de flux triple. En mai
2013, Quantenna a annoncé le premier processeur à quatre flux avec une vitesse
maximale de 1.7 Gbps. Les appareils supportant cette configuration ne sont pas
encore disponibles sur le marché.
802.11ad: ce standard existe depuis le Consumer
Electronics Show de 2013. Il utilise la
fréquence de 60 GHz pour atteindre une vitesse maximale de 7 Gbps (près de sept
fois la vitesse du Gigabit Ethernet câblé) mais a une portée de 30 pieds et
uniquement en ligne directe sans obstacles.
Il a été créé pour coexister avec les autres standards et non pas pour
les remplacer.
Les ondes
wifi transitent dans l’espace, donc théoriquement n'importe qui peut s'y
brancher. Puisque ceci mettrait en péril
la sécurité du réseau, les ondes sont généralement protégées par un cryptage et
un mot de passe. Ces méthodes sont le
WEP, WPA et WPA2. WEP est maintenant
obsolète et WPA2 est le plus sécuritaire. Elles offrent deux méthodes de cryptage, TKIP
(Temporal Key Integrity Protocol) et AES (Advanced Encryption Standard). TKIP est utilisé par les appareils plus
anciens alors qu’AES permet des connexions plus rapides et est plus sécuritaire
mais ne fonctionne qu'avec les nouveaux clients. L'administrateur du point d'accès définit le
mot de passe que les clients utiliseront pour se brancher au réseau.
WPS ou Wi-Fi Protection Setup a été introduit en 2007
et est une méthode par laquelle vous appuyez sur un bouton sur le routeur et
dans les deux minutes qui suivent vous devez appuyer sur le bouton WPS de
l'appareil que vous voulez brancher au réseau, leur permettant de se connecter
sans mot de passe. La plupart des
nouveaux appareils peuvent utiliser le WPS.
Wi-Fi Direct: c’est le standard qui permet de brancher 2
appareils sans utiliser un point d'accès.
Il permet à un des appareils de devenir un point d'accès virtuel en
transmettant un signal wifi permettant à un deuxième appareil de s'y
brancher. Cette méthode est pratique à
l'hôtel lorsque vous branchez votre portable au réseau câblé de l'hôtel et
permettez à votre portable de devenir un point d'accès virtuel pour votre
téléphone intelligent ou votre tablette.
Ce protocole est aussi utilisé par les téléphones intelligents
permettant à d'autres appareils d'utiliser la connexion cellulaire, ce qu'on
appelle un wifi personnel.
Il existe
aussi le réseau sur câbles électriques.
Ce bidule est pratique lorsque vous voulez atteindre un endroit éloigné
dans la maison, comme le petit coin tranquille au sous-sol où le signal wifi ne
passe pas à cause des murs et planchers qu'il doit traverser. Ce branchement réseautique utilise les câbles
électriques existants de votre maison pour brancher les appareils au réseau. Vous devez utiliser au-moins deux adaptateurs
pour vous brancher au réseau, un servant
à brancher au routeur et l'autre servant à brancher l'appareil.
Il existe
deux standards pour le réseau sur câbles électriques : HomePlug AV et Home Plug AV2. Ils offrent
des vitesses maximales de 200Mbps et 500Mbps, respectivement.
Et voilà
pour ce billet!
Pour plus
d'informations, lisez mes billets précédents Configuration de base de votre
routeur et Signal de votre routeur sans fil
1 Mbps= Megabit par seconde - 2 MOps=
Mégaoctets par seconde - 3 Gbps GigaBit par seconde. (1 octet = bloc
de 8 bits)
Quelques liens intéressants:
Imprimante 3D pour la nourriture
Andras Forgacs: TED talks du cuir et de la viande sans tuer les animaux
Coquerelle contrôlé à distance pour trouver des survivants suite à un effondrement en utilisant le bruit
________________________________________________________________________________
English version
How Home networks work
Most
people can connect a router to an internet modem and then connect their
computers to the router and whisk away on Internet. Just like connecting a
digital TV receiver to a TV. But in
reality, it's not that simple; in this post I'll explain the ins and outs of
home networking.
Your
router is the central device of your home network. It links all of your devices, cabled and
wireless and gives them access to your internet connection. Routers also allow you to separate your personal
devices from visitor devices by creating a guest zone. The guest zone provides the same access to
Internet as your devices except it protects your personal environment from scrutiny.
Setting up a guest zone is quite simple: I've discussed the subject in a previous
post.
Most
routers come with a WAN port (Wide Area Network) which is connected to your
cable or DSL modem and 4 LAN ports (Local Area Network) which can connect to any
device with a standard RJ45
cable. If 4 ports suffice to connect all
of your cabled devices, then you're ready to go. If you want to connect additional devices to
your network, you will need to connect a switch to one of the LAN ports on your
router. Most routers can handle up to 250
devices which is sufficient for a small business. The main difference between a router and a
switch is that the router has dedicated ports for each connection while a
switch will have every port share one connection on the router.
There are
2 speeds currently available for LAN ports.
Ethernet which currently caps at 100 Mbps1 (or about 13 MBps2),
and Gigabit Ethernet which caps at 1 Gbps3 (or about 125 MBps). That means it takes about a minute to transfer
a CD's data (around 700MB or about 250 digital songs) on an Ethernet
connection. On a Gigabit Ethernet
connection, the same transfer takes about 6 seconds. In real life, the average speed of Ethernet
is about 8 MBps whereas a Gigabit Ethernet connection would be between 45 and
80 MBps. The speed is dependent on
several factors such as the device being used, the quality of the cable and the
traffic on the network. As a rule of
thumb, network speed is determined by the slowest device involved. As an example, in order to have Gigabit
Ethernet, computers, the router and the cables used to link them together need
to support Gigabit Ethernet to achieve the top speed. If you connect a regular Ethernet device on a
Gigabit Ethernet network it will only reach Ethernet speed which is 100 Mbps.
Most
Internet connections are slower than a regular Ethernet speed. (Although a very fast cable Internet
connection can reach 200 Mbps. But at
$130/month it`s kind of expensive). The
standard connection will be between 10 Mbps and 60 Mbps, so even though your
WAN port might be rated for Ethernet Gigabit, you will only get that benefit
for transfers between your devices.
Modem: It is called a DSL modem when connected to a phone line or a cable modem
when connected to a coaxial cable.
Generally, a modem has one LAN port which connects to the router’s WAN
port or an Ethernet-ready device. You
will need a router to connect more than one device to Internet simultaneously
although some providers offer combo modems that combine router functionality
within the modem (wired and wireless).
Cables: they connect your devices to the router. There are 3 types of cables available:
Category 5 cables, or CAT5, CAT5e and CAT6.
Most of the CAT5 cables are now CAT5e, capable of delivering Gigabit
Ethernet data speeds. The latest network
cabling standard is CAT6, designed to be faster and more reliable than
CAT5e. Using CAT5e or CAT6 cables on
your home network will probably not give you a noticeable difference in
performance, and it costs a little more to use CAT6 cables.
Now let's take a look at the wireless side of the network:
A wireless network is very similar to a
wired network, without the cables. It uses
Wi-Fi (Wireless Fidelity), the common name for 802.11 networking standard
supported by the IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers). The device does not require ports; instead it
uses antennas hidden inside the device.
A typical home network will have a combination of wired and wireless
devices that can communicate with each other.
To connect a wireless device to the network you need an access point and
a Wi-Fi client.
An access point is a device that
broadcasts a Wi-Fi signal so that Wi-Fi clients can connect. It can be purchased separately or be included
within a router. Some routers come with more than one access point (dual band
routers).
A Wi-Fi client is a device that can
detect the signal from an access point, connect to it and maintain the
connection. Laptops, smartphones and
tablets come with built-in Wi-Fi capabilities.
Think of it as a virtual cable that connects to the router. The virtual cable is as long as the range of
the broadcast of the Wi-Fi signal.
The range is how far the Wi-Fi signal will
reach. Typically it should reach 100 to
150 feet but that will vary based on the power of the devices and any obstacle
between them. The standard for
Wireless-N networks can reach 300 feet and even more.
Frequency bands are the radio frequency
used by the Wi-Fi standards: 2.4 GHz, 5 GHz and 60 GHz. The 2.4 GHz is used by most wireless
networks. It is also used by some home
wireless phones which can cause interference.
The 60GHz frequency is used by the 802.11ad standard (more below).
Wi-Fi standards:
802.11a: this
standard dates back to the beginning of wireless networks. It used the 5 GHz band and offered 54
Mbps. It is now obsolete but is still
supported by some access points.
802.11b: the
oldest standard dating back to 1999. It
worked on the 2.4 GHz band and was rated at 11 Mbps. It is obsolete today although it is still
supported on some access points.
802.11g: the
first standard to be called Wi-Fi. It
was introduced in 2003 and offered a speed of 54 Mbps on the 2.4 GHz band
offering a longer range. It is used by
older devices like the iPhone 3G and 3Gs.
802.11n: this
standard appeared in 2009 and is the most popular. The standard operates on both 2.4 GHz and 5
GHz and improves the range of the 5GHz band.
On each band, the standard is available in 3 setups, depending
on the number of spatial streams: single-stream,
dual-stream, and
three-stream,
offering cap speeds of 150 Mbps, 300 Mbps, and 450 Mbps, respectively. This in turns creates three types of true
dual-band routers: N600
(each of the two bands offers a 300Mbps speed cap), N750 (one band has a 300Mbps speed cap while the other caps at
450Mbps), and N900 (each of the two
bands offers up to 450Mbps cap speed).
802.11ac: the
most recent standard, it operates on the 5GHz band only. It offers Wi-Fi speeds of up to 1.3Gbps (or
1,300Mbps) when used in the three-stream setup.
In May 2013 Quantenna announced the first quad stream chipset with a top
speed of 1.7 Gbps. Devices supporting
this setup are not yet available on the market.
802.11ad: This standard came in after the 2013 Consumer
Electronics Show (CES). It uses the
60GHz frequency to reach top speeds of 7Gbps (about seven times the speed of
wired Gigabit Ethernet) but in a range of 30 feet and under direct line of
sight without obstacles. It was designed
to coexist with other standards not to replace them.
Wi-Fi signals are broadcast over the air so anyone can
theoretically connect to them. Since
this would make the network insecure, they are generally password-protected and
encrypted. The methods are WEP, WPA, and
WPA2. WEP is mostly obsolete and WPA2 is
the most secure. They offer two ways to
encrypt: Temporal Key Integrity Protocol (TKIP) and Advanced Encryption
Standard (AES). TKIP is used by older
devices while AES allows for faster connections and is more secure but only
works with newer clients. The access
point administrator sets the password that that will be used to logon.
WPS, or Wi-Fi
Protection Setup, was introduced in 2007 and it is a method by which you press
the WPS button on the router and within 2 minutes you push the WPS button on
the device which makes them connect without having to remember a password. Most new devices support WPS.
Wi-Fi Direct: This is a standard that allows 2 devices to connect
without an access point; one Wi-Fi client becomes a virtual access point and
broadcasts a Wi-Fi signal that allows another device connect to it. This is particularly useful in a hotel where
you connect your laptop to the wired network: the laptop becomes a virtual
access point or soft AP so your smartphone or tablet can connect. It is also used with smartphones that allow
another device use the smartphone cellular connection, also called a personal
hotspot.
Who wants to run cables around the house? That makes Wi-Fi a great alternative. But in some cases, Wi-Fi can't reach certain
parts of your home, like that little corner in your basement where you would
like to install a home office. That's
where power line networking comes into play.
These devices plug into a regular power outlet. To create a link, you need 2 adaptors, one to
connect to the router and the other to connect to the device.
There are two standards in power line networks, HomePlug
AV and Home Plug AV2. They offer maximum speeds of 200 Mbps and 500
Mbps, respectively.
And that about covers it.
For more information read my previous blog posts on
basic setup for your router and Wireless
router signal.
1 Mbps (Megabits per second) - 2 MBps
(Megabytes per second) - 3 Gbps (Gigabits per second) (1 Byte = bloc of 8 bits)
A few interesting links:
Andras Forgacs: Leather and meat without killing animals
No comments:
Post a Comment