Wi-Fi: normes et architecture
Définition
Le Wi-Fi désigne les normes IEEE 802.11 qui font fonctionner les réseaux sans fil: chaque amendement (a, b, g, n, ac, ax) définit des bandes de fréquences, des débits et des techniques radio. L'architecture détermine où réside l'intelligence: autonome (chaque AP se configure seul), contrôlée par un WLC (contrôleur sans fil), ou cloud (Meraki, CI). Le blueprint 200-301 couvre les thèmes 2.6 à 2.9.
Les normes 802.11
| Norme | Année | Bande | Canal | Débit max théorique | Antennes MIMO |
|---|---|---|---|---|---|
| 802.11a | 1999 | 5 GHz | - | 54 Mbps | 1x1 |
| 802.11b | 1999 | 2,4 GHz | 22 MHz | 11 Mbps | 1x1 |
| 802.11g | 2003 | 2,4 GHz | 20 MHz | 54 Mbps | 1x1 |
| 802.11n (Wi-Fi 4) | 2009 | 2,4 + 5 GHz | 20/40 MHz | 600 Mbps | jusqu'à 4x4 |
| 802.11ac (Wi-Fi 5) | 2013 | 5 GHz | 20/40/80/160 | 6,9 Gbps | MU-MIMO DL |
| 802.11ax (Wi-Fi 6) | 2019 | 2,4 + 5 GHz | OFDMA | 9,6 Gbps | UL+DL MU-MIMO |
| 802.11ax (Wi-Fi 6E) | 2021 | + 6 GHz | 160 MHz | 9,6 Gbps | idem |
| 802.11be (Wi-Fi 7) | 2024 | 2,4 + 5 + 6 GHz | 320 MHz | 46 Gbps | MLO |
Repères: Wi-Fi 5 ne fonctionne qu'en 5 GHz, Wi-Fi 6 ajoute OFDMA et le TWT (cible wake time, économie batterie), Wi-Fi 6E ouvre 1 200 MHz en 6 GHz pour des canaux larges sans voisinage, Wi-Fi 7 agrège les bandes (Multi-Link Operation).
Canaux utilisables
- 2,4 GHz: canaux de 20 MHz, seuls 1, 6 et 11 sont disjoints sans recouvrement (Europe: 1 à 13). Un AP par couloir avec réutilisation 1/6/11.
- 5 GHz: U-NII-1 (canaux 36-48), U-NII-2/2e (52-64, 100-144 avec DFS), U-NII-3 (149-165). Les canaux DFS obligent l'AP à céder le passage aux radars météo.
Topologies: BSS, ESS, et rôle de l'antenne
- BSS: un AP + ses clients = un Basic Service Set, identifié par le BSSID (MAC de la radio).
- ESS: plusieurs AP partageant le même SSID forment un Extended Service Set; le client roam de BSSID en BSSID sans changer d'adresse IP.
- Mesh: des AP se relayent par liaison sans fil pour étendre la couverture sans tirage de câble.
Les trois architectures Cisco
| Modèle | Plan de contrôle | Gestion | Exemple |
|---|---|---|---|
| Autonomous | dans l'AP | AP par AP, CLI | anciens AP série 1200 |
| Centralisée | WLC (5520, vWLC) | AP légers CAPWAP, tunnels | Catalyst 9800 WLC |
| Cloud | Meraki dashboard / CW9166 | navigateur | Meraki MR, Catalyst 9120 |
En centralisé, l'AP établit un tunnel CAPWAP vers le WLC (contrôle chiffré DTLS, données encapsulées en UDP 12222/12223): les trames des clients traversent le WLC, le VLAN de l'utilisateur est décidé par l'interface du contrôleur. Conséquence réseau: le lien montant de l'AP doit supporter les tunnels, et la mobilité est transparente au niveau 2 si les AP sont sous le même WLC.
Modes radio d'un AP Cisco
- Local (défaut): sert les clients.
- FlexConnect: sert les clients localement avec switching local au bureau distant.
- Monitor: sniff, alimente le système de localisation et de détection d'intrusion (wIPS).
- Rogue detector, Sniffer (capture sur un canal), Bridge (pont point à point).
Infrastructure physique
Le blueprint demande d'interpréter les connexions physiques: AP alimenté en PoE (802.3at pour un 6E tri-radio, 60 W pour un 7 tri-radio), port de l'AP en access (VLAN management) ou trunk selon le modèle, et LAG sur le WLC pour agréger ses ports uplink. Les commandes de supervision GUI: création d'un WLAN (SSID), security, QoS profile (Silver/Platinum pour la voix sans fil), visibilité sur l'état des clients.
Exemple concret
Une école déploie 24 AP Catalyst 9120 (Wi-Fi 6, 2x2) sous un vWLC 9800. Budget PoE: chaque 9120 en mode complet demande ~14 W (classe af), le switch C9200-48P (740 W) accepte donc 48 AP sans problème sur un étage, mais 24 AP Wi-Fi 7 9176 à 51 W dépasseraient 1 224 W: il faut un 48UP avec 2 alimentations. Vérification: show ap summary sur le WLC liste l'état de chaque AP, et show client detail <mac> affiche le SSID, le canal et le RSSI du dernier associé.