🛰️ Réseau WAN – Routage, Protocoles & Connexions Internet

WAN (Wide Area Network)

Un WAN (Réseau Étendu) est un réseau informatique qui couvre une large zone géographique (pays, continent, monde). Il connecte plusieurs LANs entre eux, souvent via des lignes louées à des opérateurs (FAI).

L'exemple le plus connu de WAN est Internet.

Le Routage est le processus de sélection d'un chemin (une "route") pour acheminer des paquets IP d'un réseau à un autre. C'est la fonction principale d'un Routeur (Couche 3).

Schéma : LAN-WAN-LAN

[ LAN A (Bureau Paris) ]        (INTERNET - WAN)        [ LAN B (Serveur Lyon) ]
(Réseau 192.168.1.0/24)                                 (Réseau 10.0.0.0/24)
                                │
   PC (192.168.1.50)            │                      Serveur (10.0.0.10)
         │                      │                             │
         │ (vers Gateway 1.1)   │                             │
         ▼                      │                             ▼
    [ Routeur A ] ────────── [ Routeurs FAI ] ────────── [ Routeur B ]
(IP Publique 80.1.2.3)      (Tables BGP)             (IP Publique 90.4.5.6)

1. PC A (192.168.1.50) veut joindre 10.0.0.10.
2. Le paquet est envoyé à la passerelle (Routeur A).
3. Routeur A (via NAT) envoie le paquet sur le WAN (Internet) vers 90.4.5.6.
4. Le paquet traverse Internet (via BGP).
5. Routeur B reçoit le paquet, le "NAT" et l'envoie au Serveur (10.0.0.10) sur le LAN B.

Internet n'est pas une entité unique. C'est un "réseau de réseaux" mondial, décentralisé.

Il est composé de milliers de Systèmes Autonomes (AS - Autonomous Systems).

Systèmes Autonomes (AS)

Un AS est un grand réseau (ou groupe de réseaux) géré par une seule entité (ex: un FAI, une université, une grande entreprise comme Google ou Netflix).

• Chaque AS possède un numéro unique (ASN).
• Ex: Google (AS15169), Orange (AS3215), Cloudflare (AS13335).

BGP (Border Gateway Protocol)

BGP est le protocole de routage (EGP) qui permet à ces AS de communiquer entre eux.

Les routeurs BGP (aux frontières des AS) "annoncent" les préfixes IP qu'ils possèdent. C'est comme cela que le "Routeur A" (Orange) sait qu'il doit passer par "Telia" (AS1299) pour atteindre "Google" (AS15169).

Le Routeur est l'appareil de Couche 3 (Réseau) qui connecte des réseaux IP différents.

Rôle dans le LAN

• Sert de Passerelle par défaut (Default Gateway) pour les appareils du LAN.
• Exécute le NAT (Traduction IP Privée <-> Publique).
• Exécute souvent le DHCP (Attribution d'IP).

Rôle dans le WAN

• Prend des décisions de routage : "Où envoyer ce paquet ?"
• Table de Routage : Une liste de "routes" (chemins) vers d'autres réseaux.
• Routage Dynamique : (Sur les routeurs "core") Utilise des protocoles (OSPF, BGP) pour découvrir les meilleures routes automatiquement.

Le Modem (MOdulateur/DÉModulateur) est l'appareil qui "traduit" le signal numérique (Ethernet) de votre routeur en un signal analogique (ou différent) capable de voyager sur l'infrastructure de votre FAI.

Dans les "Box" modernes (Livebox, Freebox...), le Modem, le Routeur, le Switch et le Point d'Accès Wi-Fi sont tous intégrés dans un seul boîtier.

Le Firewall (Pare-feu) est l'appareil (ou logiciel) de sécurité qui filtre le trafic entre deux réseaux (généralement entre votre LAN "de confiance" et le WAN/Internet "non fiable").

Types de Filtrage

• ACL (Access Control List) : Filtrage de base (Couche 3/4). Règle simple (ex: "Bloquer tout le trafic entrant sur le port 22 (SSH)").
• Stateful Packet Inspection (SPI) : (Moderne) Le firewall "comprend" les connexions. Il autorise le trafic "réponse" (ex: la réponse de Google) mais bloque le trafic "initié" depuis l'extérieur.
• NGFW (Next-Gen Firewall) : (Avancé) Filtrage de Couche 7 (Application). Peut bloquer "Facebook" ou "BitTorrent", même s'ils utilisent les ports 80/443.

MPLS est une technologie WAN "entreprise", fournie par les opérateurs FAI.

Elle permet de créer un réseau privé (WAN) "Mesh" (maillé) entre plusieurs sites d'une entreprise (ex: Paris, Lyon, Marseille) sans passer par l'Internet public.

Fonctionnement (Label Switching)

Plutôt que d'utiliser le routage IP (lent) à chaque saut, MPLS ajoute une "étiquette" (Label) au paquet à l'entrée du réseau de l'opérateur. Les routeurs suivants ne regardent que l'étiquette (très rapide) pour commuter le paquet.

Avantages (vs. Internet)

• QoS (Qualité de Service) : Permet de garantir la performance (prioriser la VoIP, la Vidéo).
• Sécurité : Le trafic est isolé de l'Internet public.
• Fiabilité : Chemins prédéfinis et garantis (SLA).

Un VPN crée un "tunnel" crypté et privé à travers un réseau public (généralement Internet). C'est la solution la plus courante pour connecter des sites ou des utilisateurs de manière sécurisée.

Le SD-WAN est l'approche moderne du WAN. Il "découple" la gestion du réseau (le "Control Plane") du matériel (le "Data Plane").

Le Problème (MPLS)

Le MPLS (voir 3.1) est rigide, coûteux, et lent à reconfigurer. Il n'est pas adapté au Cloud (tout le trafic doit repasser par le Siège Social).

La Solution (SD-WAN)

SD-WAN utilise un "Orchestrateur" central (dans le cloud) pour gérer tous les routeurs des sites.

• Agnostique (Transport) : Peut utiliser n'importe quel lien (MPLS, Fibre Internet, 5G) et les agréger.
• Intelligent : Peut router le trafic "sensible" (VoIP) sur le lien MPLS (stable) et le trafic "cloud" (Office 365) directement sur Internet (rapide).
• Centralisé : Configuration pushée depuis un dashboard cloud (zéro-touch provisioning).

Une Adresse IP Publique est une adresse unique au monde (routable sur Internet), assignée à votre routeur par votre FAI.

Le NAT (aussi appelé PAT ou "masquerading") est la fonction (gérée par le Routeur) qui permet à des centaines d'appareils (IP privées 192.168.x.x) de partager une seule adresse IP publique (celle de votre FAI).

Flux (Sortant)

1. PC A (192.168.1.50) envoie un paquet à Google (8.8.8.8).
2. Le Routeur intercepte. Il note (dans sa table NAT) : "192.168.1.50 demande...".
3. Il réécrit l'IP source du paquet avec sa propre IP publique (ex: 80.1.2.3) et l'envoie.

Flux (Entrant)

1. Google (8.8.8.8) répond à 80.1.2.3.
2. Le Routeur reçoit. Il consulte sa table NAT : "Ah, c'était une réponse pour 192.168.1.50".
3. Il réécrit l'IP destination (192.168.1.50) et l'envoie sur le LAN.

TCP et UDP sont les deux protocoles principaux de la Couche 4 (Transport). Ils gèrent la communication "de service à service" (via les Ports).

SYN ->
<- SYN/ACK
ACK ->
(Connexion établie)

Les protocoles de routage dynamique permettent aux routeurs de "parler" entre eux pour découvrir automatiquement les meilleurs chemins (routes) sur le réseau.

Internet est un "réseau de réseaux". Un Système Autonome (AS) est l'un de ces réseaux, géré par une seule entité (ex: un FAI, une GAFAM, une université).

Chaque AS possède un numéro unique (ASN - Autonomous System Number) assigné par un RIR (RIPE, ARIN...).

Peering & Transit

Les AS se connectent entre eux :

• Transit : Un FAI (AS 1) paye un opérateur "Tier 1" (AS 2) pour accéder au reste d'Internet.
• Peering : Deux AS (ex: Netflix et Orange) s'accordent pour connecter leurs réseaux directement (souvent gratuitement) pour échanger du trafic (peering) de manière plus efficace.

La QoS (Quality of Service) est un ensemble de techniques utilisées (surtout sur les WANs, où la bande passante est limitée) pour prioritiser certains types de trafic par rapport à d'autres.

Pourquoi ?

Le trafic "Email" peut attendre 2 secondes. Le trafic "Voix sur IP (VoIP)" ou "Visioconférence" ne le peut pas (Jitter, Latence).

Techniques

• Classification & Marking : L'identification du trafic (ex: VoIP) et son "marquage" (ex: avec un tag DSCP).
• Queuing (File d'attente) : Quand le routeur est congestionné, il place le trafic non-prioritaire (Email) en attente et laisse passer le trafic prioritaire (VoIP) en premier.

Un FAI (Fournisseur d'Accès à Internet), ou ISP (Internet Service Provider), est l'entreprise qui vous vend la connectivité au WAN (Internet).

Niveaux (Tiers)

• Tier 1 : Les "backbones" (dorsales) d'Internet. Ces opérateurs (ex: Lumen, Telia, Cogent) possèdent l'infrastructure mondiale (câbles sous-marins) et ne payent personne pour le transit (ils font du "peering" entre eux).
• Tier 2 : Grands FAI nationaux (ex: Orange, Comcast). Ils payent certains Tier 1 pour le transit, mais font aussi du peering avec d'autres Tier 2.
• Tier 3 : FAI locaux/régionaux, qui achètent leur connectivité (transit) à des Tier 2.

Le "Last Mile" (dernier kilomètre) est la technologie qui connecte physiquement votre local (LAN) au réseau de votre FAI (WAN).

Ces outils (intégrés à Windows/Linux/Mac) sont essentiels pour diagnostiquer les problèmes WAN.

ping [destination]

Usage : ping 8.8.8.8

Question : "L'hôte est-il joignable et quel est mon temps de latence (ms) ?"

tracert [destination] (ou traceroute)

Usage : tracert google.com

Question : "Quel chemin (quels routeurs) mes paquets prennent-ils pour atteindre la destination ?" (Vital pour voir *où* une panne se situe).

nslookup [domaine]

Usage : nslookup google.com

Question : "Le DNS fonctionne-t-il ? Quelle est l'IP de ce nom de domaine ?"

whois [IP publique]

Usage (Linux/Mac) : whois 8.8.8.8

Question : "À qui appartient cette adresse IP publique ?" (Affiche l'ASN et le RIR).