Chapitre II : Conception

II.1) METHODE ET OUTILS

PREREQUIS POUR NOTRE ETUDE

Un atout clé du technicien pour assurer un dépannage efficace est sa connaissance du fonctionnement normal du réseau. Il peut ainsi reconnaître rapidement toute anomalie. Nous allons donc présenter la suite TCP/IP et les symptômes et causes des problèmes de la couche Accès réseau.

·         TCP/IP

TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol) est une suite de protocole développé par le DoD (Department of Defense). Il est antérieur à la normalisation ISO et provient de deux protocoles majeurs d’internet. Son objectif est de maintenir la disponibilité du système même en cas de panne de sous-réseaux et permettre divers types d'applications telles que transfert de fichiers, transmission de la parole en temps réel.

On le préfère à OSI car il est plus orienté pratique tandis que OSI correspond à une approche plus théorique. TCP/IP est également un modèle en couche qui aide à séparer le problème en différentes parties (les couches) selon leur niveau d'abstraction. Il comprend quatre couches à savoir : Accès réseau, Internet, Transport et fusionne les couches session, présentation et application du modèle OSI en la couche Application. Nous détaillerons la couche accès réseau car c’est elle qui nous intéresse mais sur http://www.frameip.com/ vous pourrez avoir des informations complémentaires sur les autres couches.

·         Couche Accès réseau

La couche accès réseau (couche 1) TCP/IP correspond aux couches OSI physique et liaison de données. Elle communique directement avec le support réseau et fournit une interface entre l'architecture du réseau et la couche Internet, et spécifie la forme sous laquelle les données doivent être acheminées. Elle prend en charge la coordination de la transmission de données (synchronisation), le formatage des données, la conversion des signaux (analogique/numérique), l’acheminement des données sur la liaison, le contrôle des erreurs à l'arrivée, …

Pour détecter un problème à ce niveau, il faut connaître les symptômes et causes potentielles du problème. En voici quelques-uns des Symptômes les plus courants : Goulots d’étranglement sur le réseau ou encombrement, nombre excessif de diffusions, aucune fonctionnalité ou connectivité au niveau de la couche réseau ou plus haut. On les constate très souvent en cas de problèmes d’alimentation, défaillances matérielles, erreurs de configuration d’interface, dépassement des limites de conception, erreurs d'encapsulation, erreurs de mappage d'adresse, erreurs de trames, défaillances ou boucles STP.

II.1.1) Méthodologie de dépannage

II.1.1.1) Procédure générale de résolution de problèmes réseau

La procédure de dépannage réseau comporte les mêmes étapes quand il s’agit de diagnostiquer un problème. En générale, une procédure de dépannage couramment utilisée et efficace repose sur une approche scientifique. Elle comprend trois étapes clés, comme l'indique la figure 2 ci-dessous.

 A l’étape 1, le dépannage consiste à collecter et documenter des symptômes du réseau, des systèmes finaux et des utilisateurs. L’administrateur réseau détermine également les composants du réseau affectés et compare la nouvelle fonctionnalité du réseau avec la ligne de base (Annexe 3). Des outils (tableau 4) peuvent être utilisé à cette étape quoiqu’une conversation avec l’utilisateur où l’administrateur pose des questions du type « le problème se limite-t-il à un seul périphérique, à un groupe de périphériques ou à un sous-ensemble complet du réseau ? » est souvent très utile (Annexe 4).

Deuxièmement, l'isolation du problème est le processus consistant à éliminer les théories aux causes probables jusqu'à ce qu'un problème unique ou un ensemble de problèmes ait été identifié comme cause.

Concrètement, l’administrateur réseau analyse les caractéristiques des problèmes au niveau des couches logiques du réseau afin de pouvoir sélectionner la cause la plus probable. 

Enfin (étape 3), après avoir identifié la cause du problème, celui-ci s'efforce de le résoudre en implémentant, en testant et en documentant les solutions possibles. Il peut décider en fonction de l'impact des modifications nécessaires sur les utilisateurs et le réseau si cette solution peut être implémentée immédiatement ou reportée à plus tard. Parfois, une solution provisoire peut être mise en œuvre en attendant la résolution réelle du problème. Cependant, dans la mesure où les mesures correctives implémentées engendrent de nouveaux problèmes, l’administrateur réseau doit recommencer depuis l’étape 1 après les avoir supprimés.

Il ne faut surtout pas oublier, une fois le problème résolu, d’informer toutes personnes impliquées dans le processus de dépannage. La documentation adéquate de la cause et de la résolution du problème permettra aux autres techniciens d'assistance d'éviter la répétition de problèmes similaires à l'avenir.

II.1.1.2) Méthode de dépannage

Les administrateurs réseau et le personnel assistant sont en grande partie occupés par les tâches de dépannage réseau. Le modèle en couche de la suite TCP/IP permet à l’administrateur réseau d’analyser chaque couche du réseau. En fonction des supposés causes du problème, les méthodes utilisées diffèrent d’une couche à une autre. Il y’en a trois qui vont monopoliser notre attention notamment la méthode descendante, méthode ascendante et la méthode Diviser pour mieux régner.

Méthode ascendante : Dans le cas de la méthode ascendante, l’examen des couches débute par la couche accès réseau (composée de la couche physique et liaison de donnée et protocole du modèle OSI), puis l’un après l’autre viennent les couches 2 ;3 et 4. Comme de nombreux problèmes sont liés à la couche 1, cette méthode s’avère souvent efficace même si elle nécessite la vérification de chacun des périphériques et interfaces du réseau pour trouver la cause au problème.

Méthode descendante : Ici, l’analyse débute par les applications défaillantes de l’utilisateur final. Cette méthode est adaptée pour des problèmes de type logiciel bien que harassante. En effet, il faut effectuer une vérification sur chaque application réseau en vue de déceler l’application défaillante.

Méthode Diviser pour mieux Reigner : L’administrateur réseau choisi sur la base de son expérience et des symptômes recueilli une couche qu’il analyse. Si elle fonctionne alors il suppose que les couches inférieures fonctionnent elles aussi. Dans le cas contraire, l’administrateur peut descendre plus bas dans le modèle de couche

TCP/IP pour trouver le problème. L’inconvénient de cette méthode est qu’elle requiert plus d’expertise que les méthodes précédentes.

II.1.1.3) Choix de la méthode de dépannage : couche accès réseau

Le choix d’une méthode judicieuse s’impose à l’administrateur réseau pour gagner en efficacité. Même s’il est fonction d’une situation donnée, il faut tenir compte des instructions contenu dans la figure 3 ci-dessous pour faire son choix. Dans notre cas, la méthode qui convient pour le dépannage de la couche accès réseau, est la méthode ascendante. Elle permettra de débuter directement l’analyse de ladite couche.  

Cette figure signifie qu’à la suite de l’analyse des symptômes, l’administrateur peut, sur la base des expériences précédentes, utiliser la méthode ascendante ou la méthode « diviser et conquérir » pour les problèmes déjà croisés. Il lui est également possible de déterminer l’étendue du problème et décider d’user de la méthode descendante ou ascendante en fonction de la complexité du problème.

II.1.2) Outils de dépannage

Pour aider l’équipe en charge de la résolution des problèmes réseau, un grand nombre d’outils existent. Ils sont soit logiciel ou matériel et permette de collecter et analyser les anomalies sur le réseau. 

II.1.2.1) Outils logiciels

Les outils logiciels de dépannage réseau couramment utilisé sont :

Bases de connaissance : Les bases de connaissance sont des outils gratuits, le plus souvent en ligne, qui fournissent des informations sur le matériel et les logiciels des fournisseurs de périphériques réseau. Celui de Cisco contient des procédures de dépannage, des guides d'implémentation et des livres blancs originaux relatifs à la plupart des aspects des technologies réseau. Il est accessible sur Cisco Outils et ressources (Tools & Resources) du site Web https://www.cisco.com.

Analyseur de protocoles : Il capture le trafic réseau en ciblant un protocole ou l’ensemble du trafic depuis et vers certains périphériques et présente les informations recueillis dans un format facile à utiliser. Les informations affichées par un analyseur de protocole incluent les couches physiques, liaison de données et protocole, ainsi que la description de chaque trame. Wireshark est l’un des analyseurs de protocole les plus utilisés. Il dispose de fonctionnalités variées adéquates aux grands réseaux, une grande communauté et est gratuit. Pour en savoir plus sur wireshark consultez https://www.wiresharkbook.com  

Outils de système et gestion du réseau : Ces outils permettent d’analyser et de corriger les problème réseau. Ils offrent également aux administrateurs la possibilité de surveiller les périphériques distants sans les contrôler physiquement. En plus de NMS, logiciel de système de gestion de réseau, CiscoView, HPBTO (autrefois OpenView) et SolarWinds sont beaucoup utilisés. 

II.1.2.2) Outils Matériels

Les outils matériels de dépannage réseau habituellement utilisés sont :

Analyseurs de câble : Ce sont des appareils portables spécialisés et multifonction capable de tester et certifier les différents types de communication de données. Une fois la collecte des données terminée, l’analyseur de câble peut transférer ses informations sur un logiciel PC en vue de créer des rapports à jour. Il est à noter que les analyseurs de câble les plus avancées comprennent des diagnostics qui détermine la distance jusqu’à une cassure dans un câble et identifient les actions correctives pouvant être entreprise.

Analyseur réseau portables : Ce sont des appareils portables utilisés pour le dépannage des VLAN. En les branchant n’importe où dans le réseau, un ingénieur peut avoir la configuration du VLAN, identifier les principaux émetteurs, analyser le trafic et afficher les détails de l’interface. Comme l’analyseur de câble, cet analyseur peut utiliser un logiciel de surveillance réseau dédié sur PC pour analyser et dépanner le réseau.

Module d’analyseur réseau Cisco (NAM, Network Analyser Module) : Un module NAM est une interface qui génère des rapports sur le trafic nécessitant des ressources réseaux critiques. Il peut être installé sur les commutateurs de la gamme Cisco Catalyst et Cisco et offre un graphique du trafic issu des commutateurs et routeurs du réseau local et distant. Ce module peut également capturer et décoder des paquets. De plus, il est en mesure de surveiller les temps de réponse afin d’identifier un problème d’application sur le réseau ou le serveur.

II.1.2.3) Choix des outils

Le processus permettant de diagnostiquer une panne fait intervenir plusieurs outils logiciels et matériels de dépannage de réseau. Ainsi les outils susmentionnés peuvent tous être utilisées. Dans notre cas, à savoir pour dépanner le niveau 1 de TCP/IP, ceux qui peuvent être utilisé en dehors des commandes de bases contenu dans le tableau ci-dessus sont les bases de connaissances, SolarWinds et le module NAM car ils permettent d'identifier, de réparer et d'empêcher les futurs problèmes de connectivité pour les réseaux des grandes institutions.