xDSL pour Digital Subscriber Line désigne une technologie de niveau 1 OSI qui permet d'acheminer des données via une ligne téléphonique (paires de cuivre).

Comme l'xDSL, la technologie câble permet d'acheminer des données sur de longues distances.

• HFC (Hybrid fiber-coaxial) : réseau mixte fibre/coaxial, utilisé pour les accès haut débit câble. L'upstream et le downstream sont transmis sur des bandes à 6 MHz.
• CMTS (Cable Modem Termination System) = sa fonction est de convertir le signal modulé du câble en signal numérique.
• CATV (Community Antenna TV) = télévision par câble
• DOCSIS (Data-over-Cable Service Interface Specifications) : ensemble de normes pour les transmissions par câble
• CM (Cable Modem) : Modem câble

3 standards de modulation de signal :

• NTSC (National Television System Committee) : standard nord-américain pour la télé analogique ; utilise un signal modulé de 6 MHz
• PAL : utilisé dans le monde entier pour la télé en coleur ; utilise un signal modulé de 7, 7 ou 8 MHz
• SECAM : standard français (notamment) pour la télé en couleur ; utilise un signal modulé de 8 MHz

Quand un modem câble est branché sur une ligne, la première chose qu'il fait est de scanner passivement en commençant par les fréquences basses. Lorsqu'il détecte un signal, il écoute les données broadcastées par l'ISP afin de se synchroniser avec lui. Puis vient la phase de talk back durant laquelle il transmet ses informations d'authentification auprès du CMTS, qui, si elle est validées, lui permet de dialoguer. Un fois cette étape accomplie, les niveaux 1 et 2 sont opérationnels.

Fonctionnement du câble, vu sur Wikipédia :

• CPE (Customer Premises Equipment) : équipement qui se trouve dans le site d'un client et qui est raccordé à l'infrastructure d'un opérateur, dans un Point Of Presence (POP), via une boucle locale.
• DSLAM (DSL Access Multiplexer) équipement de l'opérateur en face du CPE
• LRE (Long Reach Ethernet) = protocole Cisco qui s'inspire du VDSL

Il existe différente types de DSL d'où le terme xDSL :

Seules l'ADSL et le VDSL permettent de transporter de la voix en plus des données car ils utilisent des fréquences différentes que la voix téléphonique (POTS). Pour les particuliers c'est l'ADSL qui est la plus répandue (d'ailleurs nous bénéficions même d'une amélioration, l'ADSL2+, qui permet de meilleurs débits descendants moyennant une distance max plus courte : jusqu'à 24 M pour 1.5 km).

Il existe plusieurs types de modulation :

• CAP : divise la bande passante en 3 channels : un pour le téléphone (0-4 KHz), un pour l'upstream (25-160 KHz) et le dernier pour le downstream (240 KHz à 1.5 MHz).
• G.Lite : utilise 120 canaux ; limité à 1.5 Mbps en réception pour une distance max d'environ 5 km
• DMT (256 canaux de 4kHz).

Pour dialoguer avec son FAI, on utilise du PPPoE ou du PPPoA (PPP over Ethernet ou ATM)

• PPPoE : encapsulation du paquet TCP/IP dans du PPP puis de l'Ethernet
• PPPoA : encapsulation du paquet TCP/IP dans du PPP puis de l'ATM ; le CPE route les paquets du client vers le aggregation router

Établissement d'une connexion PPP en 3 phases :

1. LCP (Link Control Protocol) : négociation des paramètres de niveau 2 OSI (datalink)
2. Authentication = authentification (optionnelle) en utilisant PAP (Password Authentication Protocol) ou CHAP (Challenge Handshake Authentication Protocol)
3. NCP (Network Control Protocol) établissement de la couche réseau (niveau 3 OSI) ; utilise suvent IPCP (IP Control Protocol) pour négocier les paramètres IP.

Le PPPoE implémente le RFC1483 bridging.

Pour la configuration du PPPoE et PPPoA, nous allons mettre en place du PAT (NAT overload) ainsi que du DHCP pour les postes clients (coté LAN). Dans tous les cas il faut paser par la création d'une interface dialer, une interface logique associée à l'interface WAN connectée à la ligne DSL.

Considérons la configuration partagée suivante :

Configuration du serveur DHCP :

ip dhcp pool MYPOOL
 network 192.168.0.0 255.255.255.0
 default-router 192.168.0.254
 ! pour récupérer les paramètres DNS et WINS reçus par l'ISP
 import all

Configuration du NAT

access-list 101 permit ip 192.168.0.0 0.0.0.255 any
ip nat inside source list 101 interface dialer1 overload

Route par défaut vers internet

ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 dialer1

Interface LAN :

interface ethernet1
 ip nat inside

Sur le CPE c'est-à-dire le routeur/modem coté client on considère 2 interfaces : et0 qui est la patte publique (coté FAI) et et1 qui est la patte privée (coté LAN).

Interface WAN :

interface dialer1
 ! recevoir l'IP de l'ISP
 ip address negociated
 encapsulation ppp
 ! on doit baisser la MTU à cause de l'overhead PPP de 8 octets
 ip mtu 1492
 ! pour lier l'interface dialer à l'interface physique
 dialer pool 1
 ip nat outside

interface ethernet0
 no ip address
 pppoe enable
 pppoe-client dial-pool-number 1

Dans le cas présent, l'interface WAN n'est pas Ethernet mais ATM :

Interface WAN :

interface dialer1
 ! recevoir l'IP de l'ISP
 ip address negociated
 encapsulation ppp
 ! on doit baisser la MTU à cause de l'overhead PPP de 8 octets
 ip mtu 1492
 ! ce pool sert à relier l'interface dialer à l'interface physique (atm0 dans notre cas)
 dialer pool 1
 ip nat outside

interface atm0
 no ip address
 ! détecter le type de modulation DSL automatiquement
 dsl operating-mode auto
 ! couple VPI/VCI
 pvc 8/35
  pppoe-client dial-pool-number 1

Utilise le RFC1483 pour transporter le PPP jusqu'au DSLAM.

La commande encapsulation aal5mux ppp dialer placé dans l'interface PVC indique que l'on utilise du PPPoA. En PPPoA on n'est pas obliger de baisser la MTU à 1492 sur l'interface LAN.

Interface WAN :

interface dialer1
 ! recevoir l'IP de l'ISP
 ip address negociated
 encapsulation ppp
 ! ce pool sert à relier l'interface dialer à l'interface physique (atm0 dans notre cas)
 dialer pool 1
 ip nat outside

interface atm0
 no ip address
 ! détecter le type de modulation DSL automatiquement
 dsl operating-mode auto
 ! couple VPI/VCI
 pvc 8/35
  pppoe-client dial-pool-number 1
  encapsulation aal5mux ppp dialer

show dsl interface atm 0
show interface atm 0
ping atm interface atm 0 2 32 seg-loopback
debug atm events

debug pppoe events
debug ppp negociation
debug ppp authentication
show pppoe session

show ip dhcp binding

show ip nat translation