Qu'est-ce que le WLAN (réseau local sans fil) ?

Un WLAN, ou réseau local sans fil, est un type de réseau local (LAN) qui utilise des ondes radio haute fréquence plutôt que des fils pour communiquer et transmettre des données sur de courtes distances. Il permet aux appareils de se connecter et de communiquer sans fil dans une zone limitée, comme une maison, une école, un laboratoire informatique, un immeuble de bureaux ou un campus. Cette technologie offre aux utilisateurs la mobilité nécessaire pour se déplacer dans une zone de couverture locale tout en restant connectés au réseau.

WLAN contre Wi-Fi

Wi-Fi et Wi-Fi sont des termes souvent utilisés de manière interchangeable, mais ils font référence à différents aspects des réseaux sans fil.

Un WLAN est un concept plus large qui englobe tout type de réseau sans fil dans une zone localisée. Il peut être basé sur diverses normes de communication sans fil, notamment le Wi-Fi. La technologie derrière les WLAN permet aux appareils situés dans la zone de couverture de communiquer entre eux et d'accéder à des ressources partagées (comme Internet et les imprimantes) sans avoir besoin de câbles physiques.

Le Wi-Fi, quant à lui, fait spécifiquement référence à un ensemble de protocoles de réseau sans fil basés sur la famille de normes IEEE 802.11, qui constitue la technologie la plus largement utilisée pour créer des WLAN. Le Wi-Fi est une méthode spécifique pour obtenir une connectivité sans fil standardisée et certifiée par la Wi-Fi Alliance, une organisation qui garantit l'interopérabilité entre les différents appareils sans fil. La technologie Wi-Fi permet à des appareils tels que des smartphones, des ordinateurs portables, des tablettes et d'autres appareils intelligents de se connecter à Internet ou entre eux sans fil dans la portée d'un réseau Wi-Fi. Le terme « Wi-Fi » ne signifie rien mais est une expression déposée représentant les normes IEEE 802.11.

En résumé, même si tous les réseaux Wi-Fi sont des WLAN, tous les WLAN ne sont pas des réseaux Wi-Fi, car les WLAN peuvent utiliser d'autres technologies sans fil pour la connectivité.

Une brève histoire du WLAN

L'histoire des WLAN remonte aux années 1970 avec le projet pionnier ALOHAnet, marquant les premières étapes vers une communication sans fil localisée. Au cours des années 1980, le paysage était caractérisé par diverses solutions sans fil propriétaires adaptées à des applications spécifiques, entravées par le manque de standardisation. Les années 1990 ont marqué un tournant avec le développement des normes 802.11 par l'IEEE, établissant ainsi les bases des réseaux sans fil interopérables. En 1997, la sortie de la norme IEEE 802.11 originale a introduit une vitesse modeste de 2 Mbps, ouvrant la voie à de futures améliorations.

La fin des années 1990 a vu une avancée cruciale avec la norme IEEE 802.11b, augmentant les vitesses à 11 Mbps et améliorant considérablement la convivialité et l'attrait du WLAN. Cette époque a également vu la formation de la Wi-Fi Alliance, promouvant le Wi-Fi en tant que marque pour les WLAN basés sur la norme IEEE 802.11, une démarche qui conduirait le Wi-Fi à devenir synonyme de réseau sans fil.

À l'aube du nouveau millénaire, la technologie WLAN a rapidement progressé avec l'introduction des normes 802.11a et 802.11g, offrant des vitesses et une fiabilité accrues. Cette période a marqué l’adoption généralisée du Wi-Fi, étendant sa portée aux foyers, aux entreprises et aux espaces publics. Les années 2010 ont encore accéléré cet élan, avec de nouvelles normes telles que 802.11n et 802.11ac introduisant la technologie MIMO (Multiple Input Multiple Output) et atteignant des niveaux de vitesse du gigabit, intégrant le Wi-Fi dans une gamme toujours croissante d'appareils et devenant un incontournable du quotidien. vie.

À l’aube des années 2020, les dernières avancées avec 802.11ax (Wi-Fi 6) et Wi-Fi 6E promettent de révolutionner les WLAN en offrant une vitesse, une efficacité et une capacité inégalées. Cette évolution continue souligne la volonté incessante de répondre à la demande croissante de connectivité sans fil dans notre monde de plus en plus interconnecté.

À quoi sert le WLAN ?

La technologie WLAN est largement utilisée dans divers secteurs et à des fins multiples grâce à son flexabilité, mobilité et facilité d’installation. Voici quelques utilisations courantes du WLAN :

Réseau domestique. L'une des utilisations les plus répandues du WLAN concerne les réseaux domestiques, permettant aux membres de la famille de connecter des smartphones, des ordinateurs portables, des tablettes, des téléviseurs intelligents et Appareils IoT comme des thermostats intelligents et des caméras de sécurité à Internet et entre eux sans l'encombrement des câbles.
Entreprises et bureaux. Dans l'environnement professionnel, les WLAN permettent aux employés de rester connectés au réseau depuis n'importe où dans le bureau, facilitant ainsi la mobilité et flexaménagements d'espace de travail flexibles. Ils prennent en charge l'utilisation d'ordinateurs portables, de smartphones et de tablettes pour les réunions, les présentations et le travail général, améliorant ainsi la productivité et la collaboration.
Éducation. Les écoles, collèges et universités utilisent les WLAN pour permettre aux étudiants et aux professeurs d'accéder aux ressources pédagogiques, aux bibliothèques en ligne et aux systèmes de gestion de l'apprentissage depuis n'importe quel endroit du campus.
Points d'accès publics. La technologie WLAN est à l'origine des points d'accès Wi-Fi dans les cafés, les hôtels, les aéroports et les bibliothèques publiques, offrant un accès Internet au public.
Soins de santé. Les hôpitaux et les cliniques utilisent les WLAN pour connecter des appareils médicaux, accéder aux dossiers des patients et activer les services de télémédecine. La connectivité sans fil prend en charge les chariots de santé mobiles, les appareils de surveillance des patients et les appareils portables du personnel, améliorant ainsi l'efficacité et les soins aux patients.
Applications industrielles et d'entrepôt. Les WLAN facilitent l'utilisation de scanners portables, d'appareils portables et de robots automatisés dans les entrepôts et les usines de fabrication, permettant ainsi des processus efficaces de gestion des stocks, de suivi et d'automatisation.
Transport et logistique. Dans le secteur des transports, les WLAN permettent le suivi et la gestion des véhicules et des marchandises, améliorant ainsi les opérations logistiques et le flux d'informations en temps réel.
Villes intelligentes et IdO. Les WLAN jouent un rôle crucial dans les initiatives de villes intelligentes, connectant divers capteurs et appareils utilisés dans la gestion du trafic, la sécurité publique, la surveillance environnementale et les services publics, facilitant ainsi la collecte et l'analyse de données pour une meilleure gestion de la ville.

Comment fonctionne un WLAN ?

Un réseau local sans fil fonctionne en connectant des appareils à Internet ou entre eux sans avoir besoin de câbles physiques, en utilisant la technologie des radiofréquences (RF). Le processus implique plusieurs composants et étapes clés, qui fonctionnent ensemble pour permettre la communication sans fil :

Points d'accès (AP). Le cœur d'un WLAN est le point d'accès (PA), un appareil qui diffuse et reçoit des signaux sans fil vers et depuis des appareils connectés. Les points d'accès sont généralement connectés à un réseau filaire toupie, interrupteur, ou modem, et agit comme un pont entre les réseaux sans fil et filaires. Ils convertissent les données reçues des appareils sans fil en signaux filaires et vice versa.
Adaptateurs réseau sans fil. Les appareils tels que les ordinateurs portables, les smartphones et les tablettes intègrent des adaptateurs réseau sans fil. Ces adaptateurs permettent aux appareils de communiquer avec le réseau sans fil. Lorsqu'un appareil souhaite rejoindre un WLAN, son adaptateur envoie un signal au point d'accès le plus proche.
Fréquences radio. Les WLAN utilisent des ondes radio pour transmettre des données. Les fréquences les plus couramment utilisées sont les bandes 2.4 GHz et 5 GHz, chacune offrant différents canaux pour minimiser les interférences et optimiser les performances. La bande 6 GHz est également introduite avec des normes plus récentes comme le Wi-Fi 6E.
SSID (identifiant d'ensemble de services). Chaque réseau sans fil est identifié par un nom unique appelé SSID. Lorsqu'un appareil recherche des réseaux sans fil, il répertorie les SSID de tous les réseaux disponibles. Les utilisateurs sélectionnent le réseau souhaité (SSID) et, si nécessaire, fournissent un mot de passe pour se connecter.
Transmission de données. Une fois qu'un appareil est connecté à un point d'accès, les données peuvent être transmises sans fil entre l'appareil et le réseau. Les informations envoyées via le réseau sont divisées en petits paquets, codés sous forme d'ondes radio et transmis sur la fréquence sélectionnée. Le point d'accès reçoit ces ondes, les décode en données et envoie les données via le réseau filaire vers Internet ou d'autres ressources réseau.
Cryptage et sécurité. Chiffrement des protocoles tels que WPA2 (Wi-Fi Protected Access 2) ou WPA3 sont utilisés pour sécuriser la transmission de données sur un WLAN. Ces protocoles cryptent les données envoyées par voie hertzienne, ce qui rend difficile l'interception ou la compréhension des informations par des utilisateurs non autorisés.
Gestion et contrôle. Les WLAN sont gérés et contrôlés via un logiciel qui permet aux administrateurs réseau de configurer les paramètres, de surveiller les performances du réseau et de gérer l'accès. Cela inclut la configuration de réseaux invités, la restriction de l'accès à certains sites Web et la priorisation du trafic pour certaines applications.

Architecture WLAN

L'architecture WLAN est conçue pour faciliter la communication sans fil dans une zone spécifiée, telle qu'une maison, un bureau ou un campus. L'architecture du WLAN est principalement définie par la série de normes IEEE 802.11, qui décrivent les méthodes et les protocoles permettant de garantir un réseau sans fil sécurisé et fiable. Il existe plusieurs types d'architectures WLAN, chacune répondant à des besoins et à des scénarios différents. Voici un aperçu des architectures les plus courantes :

1. Ensemble de services de base (BSS)

L'ensemble de services de base est la forme la plus simple d'une architecture WLAN, composée d'un seul point d'accès et de plusieurs clients sans fil qui y sont connectés. Cette configuration forme une seule cellule dans un réseau WLAN. L'AP sert de porte vers d’autres ressources réseau ou Internet. Un BSS fonctionnant indépendamment sans connexion à un réseau câblé est appelé ensemble de services de base indépendant (IBSS) ou réseau ad hoc, dans lequel les appareils communiquent directement entre eux.

2. Ensemble de services étendus (ESS)

Un réseau de services étendu étend le concept BSS, reliant plusieurs points d'accès entre eux pour créer une zone de couverture plus large. Chaque point d'accès d'un ESS est connecté à un réseau filaire, permettant une communication transparente entre les différents BSS. Cette configuration permet aux appareils de se déplacer librement dans la zone de couverture, en passant automatiquement au meilleur signal disponible sans perdre la connexion. L'ESS est couramment utilisé dans les immeubles de bureaux, les campus et autres grands environnements.

3. Système de distribution (DS)

Le système de distribution connecte plusieurs points d'accès d'un ESS à un réseau câblé, facilitant la communication entre les différents BSS et acheminant les données vers la bonne destination. Le DS peut utiliser divers supports physiques pour la connectivité, notamment Ethernet câbles, fibres optiques, ou encore liaisons sans fil. Il fait partie intégrante de l'architecture ESS, garantissant que les données peuvent circuler sans problème à travers le réseau et atteindre des réseaux externes comme Internet.

4. Réseau maillé

L'architecture WLAN maillée est conçue pour une fiabilité élevée et une large zone de couverture sans avoir besoin d'une dorsale filaire. Dans un réseau maillé, chaque point d'accès communique directement avec plusieurs autres nœuds, déterminant dynamiquement le meilleur chemin pour que les données transitent à travers le réseau. Cette architecture auto-formée et auto-réparatrice est très résiliente, car les données peuvent être redirigées si un nœud tombe en panne, ce qui la rend idéale pour les environnements extérieurs ou difficiles.

Types de WLAN

Les WLAN sont disponibles en différents types, adaptés pour répondre à différentes exigences et scénarios. Ces types sont classés en fonction de la configuration du réseau, du style de déploiement et des technologies ou protocoles spécifiques qu'ils utilisent.

1. Infrastructure WLAN

Il s'agit du type de WLAN le plus courant, dans lequel les appareils se connectent au réseau via au moins un point d'accès fixe connecté à l'infrastructure du réseau câblé. Cette configuration offre une zone de couverture stable et étendue et permet une gestion facile des la sécurité du réseau et la connectivité. Les WLAN sont utilisés dans les maisons, les bureaux, les écoles et les points d'accès Wi-Fi publics, prenant en charge une large gamme d'appareils et d'applications, de la simple navigation Internet aux applications d'entreprise complexes.

2. WLAN ad hoc (ou Independent Basic Service Set, IBSS)

Dans un WLAN ad hoc, les appareils sans fil communiquent directement entre eux sans avoir besoin d'un point d'accès central. Ce réseau d'égal à égal se forme spontanément et est idéal pour les besoins de réseautage temporaires. Les WLAN ad hoc conviennent aux petites configurations temporaires telles que les réunions, les sessions de partage de fichiers entre appareils à proximité ou dans les situations où l'infrastructure n'est pas disponible ou pratique.

3. Réseaux WLAN maillés

Les WLAN maillés sont constitués de nœuds (routeurs, commutateurs ou autres périphériques) qui se connectent directement, dynamiquement et de manière non hiérarchique à autant d'autres nœuds que possible. Ce réseau évolutif et auto-réparateur améliore la couverture et la fiabilité. Les WLAN maillés sont idéaux pour couvrir de vastes zones telles que les campus, les villes ou les environnements industriels où la pose de câbles n'est pas pratique. Ils sont également utilisés dans les configurations de maison intelligente pour une connectivité transparente des appareils.

4. WLAN d'entreprise

Conçus pour les besoins des entreprises et des grandes organisations, les WLAN d'entreprise intègrent des fonctionnalités avancées de sécurité, de gestion et de évolutivité caractéristiques. Ils impliquent généralement plusieurs points d'accès gérés par un contrôleur central et prennent en charge l'authentification sophistiquée des utilisateurs et politique de réseau mise en vigueur. Il est déployé dans les bureaux d'entreprise, les hôpitaux, les universités et les grands espaces de vente au détail, où la gestion sécurisée d'un grand nombre d'utilisateurs, d'appareils et de trafic est essentielle.

5. Wi-Fi Direct

Wi-Fi Direct permet aux appareils Wi-Fi de se connecter les uns aux autres sans point d'accès sans fil. Cette technologie facilite la communication directe peer-to-peer, simplifiant ainsi le processus de connexion directe des appareils. Ils sont utilisés pour les transferts directs de fichiers, l'impression et la diffusion en continu entre des appareils tels que des smartphones, des imprimantes, des appareils photo et des ordinateurs sans avoir besoin d'une connexion Internet ou d'un réseau central.

Avantages et inconvénients du WLAN

Les WLAN présentent certains avantages et inconvénients que les utilisateurs devraient prendre en compte.

Avantages

Voici quelques avantages clés du WLAN :

Mobilité et flexabilité. Les WLAN permettent aux utilisateurs d'accéder aux ressources du réseau depuis n'importe quel endroit dans la zone de couverture du réseau sans fil. Cette mobilité favorise la productivité et la commodité, car les utilisateurs ne sont pas attachés à un emplacement spécifique.
Facilité d'installation. L'installation d'un WLAN nécessite généralement moins de temps et d'efforts que les réseaux filaires traditionnels. Il n'est pas nécessaire de faire passer les câbles à travers les murs ou les plafonds, ce qui rend les WLAN idéaux pour les bâtiments où le câblage physique est difficile, voire impossible.
Rentabilité. Bien que le coût d’installation initial d’un WLAN puisse être comparable à celui d’un réseau filaire, la dépense globale diminue au fil du temps. Cela est dû à la réduction des coûts de câblage, à la facilité d'ajout de nouveaux utilisateurs et aux avantages en matière de mobilité qui réduisent ou éliminent le besoin de câblage supplémentaire à mesure que l'organisation évolue.
Évolutivité Les WLAN peuvent être facilement mis à l’échelle pour accueillir davantage d’utilisateurs et de services. L'ajout de nouveaux utilisateurs au réseau implique généralement un peu plus que de leur fournir des informations d'identification d'accès au réseau et de garantir une couverture sans fil adéquate.
Accès invité. Les WLAN facilitent la fourniture d'un accès réseau aux visiteurs, clients et sous-traitants sans compromettre la sécurité du réseau principal. Cela peut être particulièrement bénéfique dans les environnements d’entreprise, d’éducation et de vente au détail.
Prise en charge du BYOD (Bring Your Own Device). De nombreuses organisations soutiennent un Politique BYOD, où les employés utilisent leurs appareils personnels à des fins professionnelles. Les WLAN facilitent cela en permettant une connectivité facile pour une large gamme d'appareils.
Réduit l'encombrement des câbles. En éliminant le besoin d'un câblage volumineux, les WLAN contribuent à maintenir un espace de travail ou de vie plus propre et plus organisé.
Collaboration renforcée. La facilité de connexion à un WLAN favorise une plus grande collaboration entre les utilisateurs, qui peuvent travailler ensemble, quel que soit leur emplacement physique dans la zone de couverture du réseau.
Déploiement rapide. Pour les entreprises qui doivent mettre en place, déménager ou supprimer rapidement leurs opérations (comme dans les secteurs de la construction, de la gestion d'événements ou du conseil), les WLAN offrent une option de déploiement rapide.

Désavantages

D’un autre côté, les WLAN présentent certains inconvénients, tels que :

Risques de sécurité. Les WLAN sont intrinsèquement plus vulnérables aux failles de sécurité que les réseaux filaires. La nature sans fil de la communication permet aux utilisateurs non autorisés d'intercepter plus facilement le signal sans fil et d'accéder au réseau si des mesures de sécurité appropriées ne sont pas en place.
Ingérence. Les performances du WLAN peuvent être affectées négativement par les interférences provenant d'autres appareils sans fil et de sources électromagnétiques. Les appareils domestiques courants tels que les micro-ondes, les téléphones sans fil et les appareils Bluetooth fonctionnent dans la même plage de fréquences que la plupart des réseaux WLAN et peuvent provoquer des perturbations du signal.
Limites de portée. La portée efficace d'un WLAN est limitée. Les obstacles physiques, tels que les murs et les sols, ainsi que la distance par rapport au point d'accès peuvent dégrader considérablement la puissance du signal. L'extension de la couverture nécessite souvent du matériel supplémentaire tel que des répéteurs ou des points d'accès supplémentaires.
Vitesse inférieure. Par rapport aux réseaux filaires, les WLAN offrent généralement des vitesses de transmission de données inférieures. Bien que les dernières normes WLAN prennent en charge des vitesses plus élevées, les performances réelles peuvent être bien inférieures en raison de facteurs tels que la distance par rapport au point d'accès, les obstacles physiques et les interférences provenant d'autres appareils.
Limitations de bande passante. Dans les environnements avec un nombre élevé d'utilisateurs, les bande passante pour chaque appareil diminue, ce qui pourrait entraîner un ralentissement des vitesses Internet et une réduction des performances du réseau.
Problèmes de fiabilité. Les connexions WLAN peuvent être moins stables et plus sujettes aux interruptions que les connexions filaires, en particulier dans les zones présentant de fortes interférences ou une faible puissance du signal.
Complexité de configuration et de gestion. Bien que la configuration d'un WLAN de base puisse être simple, la configuration d'un réseau pour des performances et une sécurité optimales, en particulier dans un environnement d'entreprise, peut être complexe et nécessiter des connaissances spécialisées.
Consommation d'énergie. Les appareils sans fil, en particulier ceux fonctionnant sur batterie, consomment plus d'énergie lorsqu'ils sont connectés à un WLAN en raison de la communication continue entre l'appareil et le point d'accès.