🔀 Module R3 – VLAN et inter-VLAN

📘 Cours complet ⏱️ 3h 🎯 Bloc 1 – Réseau
Objectifs : comprendre les VLAN, les modes de port (access/trunk), le protocole 802.1Q et le routage inter-VLAN.

📖 Introduction

Les VLAN (Virtual Local Area Network) permettent de segmenter logiquement un réseau physique. Cette segmentation améliore la sécurité, les performances et la flexibilité de l'infrastructure.

🎯

À l'issue de ce module, vous serez capable de :

Expliquer le principe et l'utilité des VLAN.
Configurer des ports en mode access et trunk.
Mettre en œuvre le routage inter-VLAN avec un routeur ou un switch de niveau 3.
Utiliser le protocole 802.1Q.

🏢 Analogie : les VLAN comme un immeuble

Imaginez un immeuble de bureaux avec plusieurs entreprises.

Réseau physique (sans VLAN) : tous les bureaux sont dans une grande salle ouverte → tout le monde voit tout le monde (broadcast).
Avec VLAN : chaque entreprise a ses propres bureaux (étages ou espaces) → les communications restent confinées à chaque étage.
Trunk : l'ascenseur qui permet de passer d'un étage à l'autre.
Routage inter-VLAN : le standardiste qui oriente les visiteurs vers le bon étage.

📐 Principe des VLAN

VLAN (Virtual LAN) : groupe logique de périphériques, indépendant de leur position physique.
Avantages :
- Isolation des flux (segmentation).
- Réduction du domaine de broadcast.
- Flexibilité et mobilité.
- Sécurité (les VLAN isolent les trafics).

🔹 Exemple de découpage en VLAN :

VLAN 10 IT Équipe technique – 192.168.10.0/24

VLAN 20 RH Ressources humaines – 192.168.20.0/24

VLAN 30 Administration Direction – 192.168.30.0/24

VLAN 40 Invités Visiteurs – 192.168.40.0/24

📡 Protocole 802.1Q – Structure de la trame

Le standard IEEE 802.1Q définit l'encapsulation des VLAN dans les trames Ethernet en ajoutant un tag de 4 octets.

MAC Dest MAC Source 802.1Q Tag Type Données FCS

Tag 802.1Q (4 octets) : TPID (16 bits) + PCP + DEI + VLAN ID (12 bits)

Champ	Taille	Rôle
VLAN ID	12 bits	Identifiant du VLAN (1 à 4094)
TPID	16 bits	Type de protocole (0x8100)
PCP	3 bits	Priorité (Quality of Service)
DEI	1 bit	Drop Eligible Indicator

🔌 Modes de port

Mode	Description	Utilisation	Tagging
Access	Port appartenant à un seul VLAN.	Connexion d'un poste utilisateur.	Non taggé
Trunk	Port transportant plusieurs VLAN.	Connexion entre switches ou vers routeur.	Taggué (802.1Q)

🌐 Routage inter-VLAN

Le routage inter-VLAN permet la communication entre différents VLAN. Deux solutions principales existent.

🔄 Router-on-a-stick

Un routeur avec une interface trunk.
Sous-interfaces pour chaque VLAN.
Chaque sous-interface est la passerelle du VLAN.

                eth0.10 → 192.168.10.1/24

                eth0.20 → 192.168.20.1/24

🏢 Switch Layer 3

Switch capable de routage.
Interfaces VLAN virtuelles (SVI).
Plus performant qu'un routeur externe.

                vlan10 → 192.168.10.1/24

                vlan20 → 192.168.20.1/24

🛠️ Mise en pratique

Configuration d'un VLAN sur Cisco

Créer un VLAN 10 et attribuer un port en mode access :

Switch# configure terminal
Switch(config)# vlan 10
Switch(config-vlan)# name VLAN_IT
Switch(config-vlan)# exit
Switch(config)# interface fastEthernet 0/1
Switch(config-if)# switchport mode access
Switch(config-if)# switchport access vlan 10
Switch(config-if)# end

vlan 10 : crée le VLAN 10.
switchport mode access : configure le port en mode access.
switchport access vlan 10 : attribue le VLAN 10 au port.

Configuration d'un trunk

Configurer un port en mode trunk :

Switch(config)# interface fastEthernet 0/24
Switch(config-if)# switchport mode trunk
Switch(config-if)# switchport trunk allowed vlan 10,20,30
Switch(config-if)# end

switchport mode trunk : active le mode trunk.
switchport trunk allowed vlan 10,20,30 : autorise uniquement les VLAN 10, 20 et 30.

Router-on-a-stick

Configurer une sous-interface pour le VLAN 10 :

Router(config)# interface fastEthernet 0/0.10
Router(config-subif)# encapsulation dot1Q 10
Router(config-subif)# ip address 192.168.10.1 255.255.255.0
Router(config-subif)# end

encapsulation dot1Q 10 : active le tag 802.1Q pour le VLAN 10.
ip address 192.168.10.1 : définit la passerelle du VLAN 10.

📝 Exercices d'application

Exercice 1 – Vocabulaire VLAN

Associez chaque terme à sa définition :

VLAN : …
Trunk : …
Access : …
802.1Q : …

VLAN : Groupe logique de périphériques indépendant de la topologie physique.
Trunk : Port transportant plusieurs VLAN (taggué).
Access : Port appartenant à un seul VLAN (non taggué).
802.1Q : Standard IEEE pour le tagging des VLAN.

Exercice 2 – Conception

Vous devez segmenter un réseau en 3 VLAN : IT, RH, Administration. Proposez une architecture (switchs, routeur, VLAN ID).

VLAN 10 – IT : 192.168.10.0/24
VLAN 20 – RH : 192.168.20.0/24
VLAN 30 – Administration : 192.168.30.0/24
Routeur : sous-interfaces .10, .20, .30
Switch : ports en accès par VLAN, trunk vers le routeur.

Exercice 3 – Diagnostic

Un poste du VLAN 10 ne peut pas communiquer avec un poste du VLAN 20. Quelles sont les causes possibles ?

Absence de routage inter-VLAN (pas de passerelle configurée).
Port trunk mal configuré entre switch et routeur.
VLAN 20 non autorisé sur le trunk.
Adresse IP de la passerelle incorrecte (pas dans le bon VLAN).

🎯 Quiz d'auto‑évaluation

1. Un port en mode Trunk permet de :

A) Transporter un seul VLAN. B) Transporter plusieurs VLAN. C) Bloquer tous les VLAN.

2. Le protocole standard pour le tagging des VLAN est :

A) 802.1Q B) 802.3 C) 802.11

3. Une sous-interface sur un routeur est utilisée pour :

A) Connecter un poste utilisateur. B) Augmenter le débit. C) Réaliser le routage inter-VLAN.

4. Un VLAN ID est compris entre :

A) 1 et 100 B) 1 et 4094 C) 1 et 255

5. Un port en mode Access doit être configuré avec :

A) Un seul VLAN. B) Plusieurs VLAN. C) Aucun VLAN.

6. Le routage inter-VLAN permet de :

A) Faire communiquer des équipements de VLAN différents. B) Isoler les VLAN. C) Supprimer les VLAN.

📚 Ressources

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BTS SIO – Lycée NDLP Avranches – Module R3 v2.0