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Wi-Fi: normes et architecture

CCNA — Network Access

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.