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Qmail: installation d’un serveur de mail multi-domaine et sécurisé

hazem.nasri | 10 août 2007
Introduction
Recuperation des sources et compilation
Compiler qmail et l’installer
Installer les utilitaires supplementaires
Compiler Vpopmail et l’installer
Qmail-scanner et F-PROT
Installation du gestionnaire de mailing list
Configuration des service mails
Installation d’autoresponder
Installation de Qmailadmin
Utilisation, question courantes, etc …

Introduction

Nous allons voir dans cet article comment installer un serveur de mail pouvant gérer plusieurs domaines (des centaines, voir plus), sécurisé contre l’open relay mais permettant aux utilisateurs authentifiés d’envoyer des mails.
De plus, les mails entrant seront scannés à la recherche de virus.
Car même si sous linux la plupart des virus mail n’ont aucun effet, il se peut que certains des utilisateurs récupèrent leurs mails sous windows.
Ce serveur de mail comprend aussi un gestionnaire de mailing list et une interface web d’admin des domaines mails.
Pour la compréhension de cet article, vous devez avoir des notions assez avancées sur Linux et son utilisation (commandes shell en ligne, compilation, etc…), et des notions sur les réseaux TCP/IP et de l’internet.
Cet article est une “compilation” d’articles trouvés sur l’internet (en partie l’article qmail sur toolinux), d’HOWTO, et de mon expérience professionelle de Qmail.

Recuperation des sources et compilation

Télécharger les sources

Récupérez tout d’abord les sources de ces différents programmes (attention, vérifiez les liens et versions, je vous donne les versions à jour, à l’heure où j’écris cet article, c’est-à-dire en avril 2002):

- qmail-1.03
- autorespond-2.0.2
- daemontools-0.76
- ucspi-tcp-0.88
- ezmlm-0.53
- ezmlm-idx
- maildrop-1.3.8
- qmail-scanner-1.10
- vpopmail-5.2
- F-PROT (version linux gratuite pour un usage privé, prenez aussi les mises à jours des définitions de virus sur la page download du site).
- Qmailadmin

Oui je sais, ca fait beaucoup de chose à récupérer, j’espére que vous avez un bon modem :)

Compiler Qmail et l’installer

Bon on va commencer par installer Qmail lui même. Détarrez / dégzippez les sources de qmail ( tar zxvf qmail-1.0.3.tar.gz ).
Nous allons devoir patcher légèrement les sources de Qmail pour notre besoin.
Entrez dans le répertoire des sources de Qmail, et éditez le fichier Makefile, et remplacez :

- La ligne 1486 auto_split.o par auto_split.o env.a
- La ligne 1491 substdio.a error.a str.a fs.a auto_qmail.o auto_split.o par substdio.a error.a str.a fs.a auto_qmail.o auto_split.o env.a

De même, éditez le fichier qmail.c et :

-ajoutez en dessous de la ligne 8 #include “env.h” en dessous de la ligne #include “auto_qmail.h”
-remlacez la ligne 10 static char *binqqargs[2] = { “bin/qmail-queue”, 0 } ; par static char *binqqargs[2] = { 0, 0 } ;
-Ajoutez juste au-dessous de la ligne que vous venez de modifier les lignes suivantes:

static void setup_qqargs()
{
if(!binqqargs[0])
binqqargs[0] = env_get(”QMAILQUEUE”);
if(!binqqargs[0])
binqqargs[0] = “bin/qmail-queue”;
}

et enfin au-dessous des lignes (vers la ligne 23)

int qmail_open(qq)
struct qmail *qq;
{
int pim[2];
int pie[2];
vous ajoutez:
setup_qqargs();

Remarque: Ce patch est uniquement nécessaire pour pouvoir utiliser qmail-scanner, qui va nous permettre de scanner tout mail entrant à la recherche de virus. En fait, ce patch ajoute une variable d’environnement QMAILQUEUE.
Si cette variable est vide, Qmail utilise son propre programme de “queue” (file d’attente des mails entrant et sortant), autrement cette variable contient le nom du programme de queue de remplacement à utiliser.
Nous utiliserons alors la “queue” de qmail-scanner qui appellera notre programme antivirus (F-PROT) pour scanner tous les mails.
Maitenant que Qmail est patché, nous allons pouvoir le compiler.
Mais avant cela, nous devons créer des comptes utilisateurs, qui de plus vont servir pour le chemin d’installation de Qmail.
Dans cet article, le chemin d’installation est celui par défaut, c’est à dire /var/qmail
Nous créons ces comptes utilisateurs par les commandes (en root bien sur):

groupadd nofiles
useradd -g nofiles -d /var/qmail/alias alias
useradd -g nofiles -d /var/qmail qmaild
useradd -g nofiles -d /var/qmail qmaill
useradd -g nofiles -d /var/qmail qmailp
groupadd qmail
useradd -g qmail -d /var/qmail qmailq
useradd -g qmail -d /var/qmail qmailr
useradd -g qmail -d /var/qmail qmails

Remarque: Si vous souhaitez installer Qmail dans un autre répertoire que /var/qmail, modifiez les commandes ci-dessus avec le chemin souhaité.
Il nous reste plus qu’à compiler Qmail:

make setup check

Configurons maintenant Qmail, via la commande :
./config-fast `hostname –fqdn`.
Vous devez voir apparaître quelque chose du style :
Your fully qualified host name is mailhub.lea-linux.org
Putting tarsier.lea-linux.org into control/me…
Putting lea-linux.org into control/defaultdomain…
Putting lea-linux.org into control/plusdomain…
…..

Si avez une erreur ou autre insulte de la sorte, essayez en remplaçant “`hostname –fqdn`” par votre nom d’hôte complet (par exemple ./config-fast mailhub.lea-linux.org)
Qmail utilise deux styles de mailbox (boîte aux lettres) différents : le mbox traditionel comme sendmail (un fichier nommé comme le login de l’utilisateur contenant tout les mails de l’utilisateur dans /var/mail) ou un répertoire Maildir à structure spéciale contenant les mails dans des fichiers séparés.
Pour notre cas nous utiliserons Maildir, car vpopmail se base dessus.
Pour cela, il suffit de copier un fichier:

cp /var/qmail/boot/home /var/qmail/rc

Qmail n’est pas tout à fait complètement installé, mais pour la suite nous allons devoir installer les daemontools et ucspi de façon à avoir des performances optimales pour notre serveur de mails.

Installer les utilitaires supplémentaires

De façon à avoir de meilleures performances pour notre serveur de mails et pour une plus grande souplesse, pour “logger” les évements mails, nous devons installer les outils développés par Dan Bernstein : daemontools et ucspi-tcp.
Pour les installer, rien de plus simple, vous dégzippez / détarrez les sources comme d’habitude.
Pour les daemontools, un répertoire admin a été créé lors du “détarrage”:

cd admin/daemontools/
./package/install

Il ne reste plus qu’à compiler / installer uscpi:

cd ucspi-tcp-0.88
make setup check

Compiler Vpopmail et l’installer

Comme d’habitude, on dégzippe / détarre les source de Vpopmail.
Avant de lancer la compilation, il faut, comme pour Qmail, créer les comptes utilisateurs de vpopmail, qui vont aussi déterminer le chemin d’installation de vpopmail.
Pour ma part, pour des questions de “cohérence” avec Qmail, je l’installe dans /var/vpopmail.
De plus je trouve logique de l’installer dans /var, car c’est le repertoire où l’on trouve normalement tout les fichiers qui varient en permanence (mail, logs, pid, etc…).
Donc, nous faisons (en root bien sur) :

groupadd -g 89 vchkpw
useradd -g vchkpw -u 89 -d /var/vpopmail vpopmail

Remarque: changez le chemin /var/vpopmail par le chemin d’installation que vous désirez bien sur
Vous devez créer le répertoire de Vpopmail avant de continuer, pour notre exemple:

mkdir /var/vpopmail

Vpopmail possède un script de configuration avant la compilation (le bien connu ./configure), auquel nous allons passer les options nécessaires à notre cas.
Voici les options que nous allons utiliser, avec une brève explication pour chaque option:

–prefix=/var/vpopmail
Répertoire de base de vpopmail
–enable-clear-passwd=y
Ce qui permet de stocker une copie des mots de passe POP des utilisateurs en clair. C’est peut-être moins sécurisé, mais c’est toujours pratique pour retrouver le mot de passe de l’un de vos utilisateurs qui l’aurait perdu.
Si vous êtes parano, n’activez pas cette option.
–enable-valias=y
Permet d’utiliser les alias mails (plusieurs noms possibles pour un même compte POP)
–enable-default-domain=votre domaine
Indique le domaine primaire de votre machine. A mettre absolument, autrement vous allez devoir créer le compte de chaque utilisateur pour le domaine principal du serveur de mail.
–enable-roaming-users=y
Permet une authentification POP before SMTP pour activer le relaying.
Explication sur cette option:

Vous avez sûrement entendu parler du “relaying” pour les serveurs mails, l’open relay, etc…
Pour résumer ce probléme, normalement un serveur de mail (comme la plupart des serveurs de mails des FAI) interdisent aux utilisateurs d’envoyer des mails si l’IP de l’utilisateur n’est pas une IP du même réseau que le serveur de mail.
Par exemple, les serveurs de mails wanadoo refusent que vous envoyiez des mails si vous n’avez pas une IP wanadoo (c.a.d si vous ne vous etes pas connecté à l’internet via leur propre service), cela pour des raisons de sécurité, de lutte anti-spam, de charge serveur et aussi économique.
La plupart des sociétés ayant leur propre serveur de mail font de même. Si vous ne faites pas ça, votre serveur est considéré comme un “open-relay”, ce qui n’est pas bien du tout (je vais pas expliquer pourquoi ici, ca prendrait trop de temps).
Mais se pose alors un probléme: vous êtes une grosse société, avec 5 000 collaborateurs.
< Vos collaborateurs voyagent beaucoup et ont besoin d'utiliser le serveur de mail de la société.
Comme ils sont en déplacement à l'extérieur de la société, ils n'ont pas d'IP de la société (ils sont connectés via un FAI quelquonque ), et le serveur de mail n'autorise pas le relaying (c'est à dire envoyer un mail d'un utilisateur dont l'IP n'est pas une IP de la société).
Comment faire alors ?
On a alors inventé le POP before SMTP pour permettre le relaying.
Comment ca marche? Très simple. L'utilisateur doit tout d'abord "popper" sa boîte aux lettres (c'est à dire relever ses mails, c'est la chose que vous faites chaque fois que vous regardez avec votre client mail si vous avez reçus un nouvel e-mail).
Lorsque l'utilisateur "poppe" sa boîte au lettre, il s'identifie sur le serveur en fait (le POP demande obligatoirement un nom d'utilisateur et un mot de passe).
Si l'identification est OK, le serveur distribue les mails .
Comme l'utilisateur est identifié, on va alors se dire "ok l'utilisateur est connu, il est de chez nous", on va alors enregistrer son adresse IP actuelle et permettre a cette adresse IP d'envoyer des mails pendant un certain temps que l'on peut définir (voir plus bas dans l'article).
Donc en résumé (si vous n'aviez rien compris), si vous voulez que votre serveur de mail soit utilisable pour envoyer des mails à partir de n'importe où dans le monde, à partir du moment où l'on a une boîte aux lettres sur votre serveur, activez cette option.
Donc, je vous redonne les options que nous utilisons ici :

./configure --enable-clear-passwd=y --enable-valias=y --enable-default-domain=lea-linux.org --enable-roaming-users=y

< Puis on le compile / installe:

make
make install-strip

Comme les "headers" de vpopmail sont nécessaires pour la compilation d'autres programmes (qmailadmin par exemple), nous devons les copier dans un répertoire d'include. Pour cela:

cp /var/vpopmail/include/* /usr/include

Pour que vpopail trouve bien les fichiers de tcpserver, il faut refaire le repertoire etc/ de vpopmail:

mv /var/vpopmail/etc/* /etc
rmdir /var/vpopmail/etc
ln -s /etc /var/vpopmail/etc

Qmail-scanner et F-PROT

Avant d’installer Qmail-scanner, vous devez vous assurez d’avoir Perl 5.005_03 (ou supérieur) sur votre machine (c’est le cas avec toutes les distrib récentes) et les modules Perl:

Time::HiRes
DB_File
Sys::Syslog

Pour vous en assurer, installez-les via CPAN.
Pour se faire, vous devez être connecté à internet, et lancez alors la commande:

perl -MCPAN -e shell;

Remarque: Si c’est la premiére fois que vous lancez CPAN, vous allez devoir le configurer.
Je ne vous explique pas ici comment configurer CPAN.
Toutefois, la plupart du temps il suffit de valider les options proposées par défaut
Une fois CPAN lancé, demandez l’installation des modules via:

install Time::HiRes
install DB_File
install Sys::Syslog
exit (pour sortir du CPAN)

Nous allons aussi dès à présent installer F-PROT. Dgzippez / Détarrez f-prot dans le répertoire /usr/local et installez le via:

cd /usr/local
tar zxvf /ou/se/trouve/votre/fp-linux_sb.tar.gz
ln -fs fp-linux_312/ f-prot
ln -fs /usr/local/f-prot/f-prot.sh bin/f-prot
ln -fs /usr/local/f-prot/f-prot.8 man/man8/
chmod +x /usr/local/f-prot/f-prot*

Mettez aussi à jour les signatures antivirales de F-PROT ( Faites-le le plus souvent possible si vous voulez un bonne protection antivirale de vos mails!)
Téléchargez les deux zip de mise à jour de signature de f-prot et dézipé-les dans /usr/local/f-prot.
Avant d’installer Qmail-scanner, nous devons installer Maildrop, indispensable pour Qmail-scanner.

tar zxvf maildrop-1.3.8.tar.gz
cd maildrop-1.3.8
./configure
make
make install

Passons maitenant à Qmail-scanner.
Dégzippé / Détarré Qmail-scanner, puis son répertoire de source lancez ./configure avec les options suivantes:

–admin user
(voir en-dessous pour la valeur de user)
–domain votre_domaine
Pour comprendre les valeurs à mettre dans ces options, prenons le cas où nous voulons que tous les mails d’alerte de détection virale soient envoyés à admin@lea-linux.org, vous devez alors mettre admin pour le user et lea-linux.org pour le domaine.
–notify all
Pour prévenir l’administrateur, l’envoyeur et la personne qui auraient dû recevoir le mail, qu’un mail contaminé a été intercepté
–redundant yes
Permettre le scan des fichiers zips, etc…
Pour notre exemple, nous lançons donc:
./configure –admin admin –domain lea-linux.org –notify all –redundant yes –install
Attention: Vous risquez d’avoir une erreur du type:
YOU HAVEN’T DISABLED SET-ID SCRIPTS IN THE KERNEL YET! FIX YOUR KERNEL, PUT A C WRAPPER AROUND THIS SCRIPT, OR USE -u AND UNDUMP!
******* FATAL ERROR *******
Cette erreur est “normale” si votre distribution comporte une version de Perl qui interdit que des script Perl soient lancés en SET-ID pour des raisons de sécurité (cas de la slackware par exemple).
En effet, lancer les scripts en SET-ID signifie que le script est lancé avec les droits d’un utilisateur spécifique.
Certaines distributions interdisent cela (pour empêcher de lancer des script Perl qui prendraient les droits root par exemple et pourraient faire des choses pas très gentilles).
Dans ce cas (et que dans ce cas-là, c’est-à-dire que vous avez l’erreur énoncée ci-dessus) vous devez:

cd contrib
make
make install

Vous devez voir apparaître alors:
install -o qmailq -g qmail -m4755 qmail-scanner-queue /var/qmail/bin/qmail-scanner-queue

Revenez dans le répertoire des sources de Qmail-scanner (cd ..) et vous éditez le fichier qmail-scanner-queue.pl et vous remplacez:

#!/usr/bin/suidperl -T
par:
#!/usr/bin/perl

Copiez enfin ce fichier dans /var/qmail/bin en placant les bons droits :

cp qmail-scanner-queue.pl /var/qmail/bin/
chown qmailq.qmail /var/qmail/bin/qmail-scanner-queue*

Dans tout les cas, il faut initialiser qmail-scanner maitenant.
Si vous n’avez pas eu l’erreur ci-dessus, tapez ces commandes:

qmail-scanner-queue.pl -g
qmail-scanner-queue.pl -z
Si vous avez eu l’erreur lors de l’installation, les commandes alors sont celles-ci:

qmail-scanner-queue -g
qmail-scanner-queue -z

Installation du gestionnaire de mailing list

Ezmlm est le gestionnaire de mailing de Qmail.
Pour l’installer, détarrez / dgzippez ezmlm et ezmlm-idx.
Puis copiez le contenu de ezmlm-idx dans le répertoire de ezmlm:

tar zxvf ezmlm-0.53.tar.gz
tar zxvf ezmlm-idx-0.40.tar.gz
mv ezmlm-idx-0.40/* ezmlm-0.53/

Patchez alors ezmlm:

cd ezmlm-0.53
patch < idx.patch

et compilez, installez le tout:

make clean
make
make man

Configuration des service mails

Maitenant que le plus “gros” est installé, nous allons créer le script de démarrage de ces services.
Créez un fichier rc.startmail dans /etc/rc.d comprenant:

#!/bin/bash
export PATH=”/usr/local/bin:/var/qmail/bin:/var/vpopmail/bin:/usr/local/bin/ezmlm:$PATH”
echo “Starting Qmail and Vpopmail daemons …”
export QMAILQUEUE=”/var/qmail/bin/qmail-scanner-queue.pl”
/var/qmail/rc &
/usr/local/bin/tcpserver -v -H -R -x /etc/tcp.smtp.cdb -c20 -u1033 -g103 0 smtp
\ /usr/local/bin/recordio /var/qmail/bin/qmail-smtpd 2>&1 >/dev/null &
/usr/local/bin/tcpserver -v -H -R 0 pop3 /usr/local/bin/recordio /var/qmail/bin/qmail-popup
\ mailhub.lea-linux.org /var/vpopmail/bin/vchkpw /var/qmail/bin/qmail-pop3d Maildir &

Remarque: Ne coupez pas les lignes de ce script.
Regardez bien ce qui est marqué au dessus, le caractére “\” dans le texte au dessus signale qu’il s’agit de la même ligne que celle qui a commencé au dessus, le retour de ligne est du a la mise en page HTML.
C’est à dire que si vous lisez:

tuc machin
\ bidule
vous devez lire une seulle ligne:
truc machin bidule

Il ne faut pas, bien sur copier, le “\”.
Attention: Si vous avez eu l’erreur dans Qmail-scanner à propos des script SET-ID, modifiez la ligne comprenant export QMAILQUEUE par:

export QMAILQUEUE=”/var/qmail/bin/qmail-scanner-queue”
Ajoutez alors dans votre /etc/rc.d/rc.local une ligne du type:

/etc/rc.d/rc.startmail

Ou si votre distribution est basé sur sysVinit,créez le scripts correspondants dans les niveaux d’init que vous souhaitez.
Reste à configurer quelques fichiers. Tout d’abord, il faut régler le temps d’autentification des utilisateurs par le pop (POP before SMTP).
Pour cela, nous editons la crontab et donnons l’intervale de temps ou il faut nettoyer les identifications:

crontab -e
et placez une ligne du type:
40 * * * * /var/vpopmail/bin/clearopensmtp 2>&1 > /dev/null
Pour nettoyer toutes les 40 minutes.

Il faut définir aussi quel est votre adresse réseau, pour authoriser ce réseau à utiliser le serveur de mail.
Prenons l’exemple où les utilisateurs de votre serveur de mails se trouvent sur les réseaux 192.168.0.0 (local) et 213.30.139.0 (public), il faut alors éditer le fichier /etc/tcp.smtp et y mettre:

127.:allow,RELAYCLIENT=”"
192.168.0.:allow,RELAYCLIENT=”"
213.30.139:allow,RELAYCLIENT=”"

l’adresse 127 doit absolument y être, autrement le serveur ne peut pas fonctionner!
Construisez alors la base de données de ces adresses:

tcprules /etc/tcp.smtp.cdb /etc/tcp.smtp.tmp < /etc/tcp.smtp

Installation d’autoresponder

Ce programme permet de répondre automatiquement aux mails reçus (pour signaler une absence par exemple).
Pour l’installer, c’est très simple:

tar zxvf autorespond-2.0.2.tar.gz
cd autorespond-2.0.2
make
make install

Installation de Qmailadmin

Il nous reste plus qu’à installer l’interface cgi Web de la gestion des comptes mails.
Pour cela:

tar zxvf qmailadmin-1.0.2
cd qmailadmin-1.0.2
./configure –enable-htmldir=/var/www
make
make install

Attention: Remplacez –enable-htmldir=/var/www par le chemin de votre racine web.
Je suppose que vous savez configurer apache pour que le répertoire de cgi soit valide et fonctionnel.

Utilisation, question courantes, etc …

Je vous donne ici brièvement les commande pour créer un nouveau domaine mails, les comptes, etc…
Je suppose bien sûr que vous savez gérez vos DNS pour que le champ MX du domaine pointe vers le serveur de mails.
- Ajouter un nouveau domaine que votre serveur de mails va héberger :

/var/vpopmail/vadddomain domaine.com
Vous allez devoir rentrer le mot de passe du “postmaster”, c’est-à-dire de l’administrateur mails de ce domaine.
Pour créer les comptes pop, utiliser qmailadmin.
Tapez l’url dans votre navigateur pour pointer sur le cgi de qmailadmin, dans user laissez “postmaster”, dans domaine, mettez le domaine que vous voulez gérer et pour le mot de passe, mettez le mot de passe du postmaster.
Dans l’interface se trouvent tout les liens pour créer les mails etc…

- Effacer un domaine:

/var/vpopmail/vdeldomain domaine.com

Quand vous configurez votre client mail pour lire les mails reçus, faites attention dans la partie “nom utilisateurs” de mettre de la forme:

utilisateur@domaine.com

car les logiciels de mail mettent par défaut “utilisateur” tout court.
Si lors du démarrage des services vous avez des erreurs du style:
unable to bind: adresses in use
ou quelque chose de similaire, c’est que vous avez déjà un serveur de mail et/ou pop3 de lancé. Désinstallez tout autre serveur de mail/pop3 (sendmail, gnu-pop3d,…), vérifiez aussi dans .etc/inetd.conf ou dans /etc/xinet.d/ que les services smtp, pop3 ne sont pas utilisés par d’autres programmes.
Lisez les documentations d’utilisation de ezmlm, ezmlm-idx pour la gestion des mailing lists.
Qmailadmin vous permet de “fabriquer” vos propres pages d’administration mail, etc… avec de nombreux exemples installés dans /usr/local/share/qmailadmin
Pour que vous puissiez gérer les mails d’un domaine, vous devez configurer un MX dans le fichier de zone de ce domaine qui pointe vers votre serveur. Lisez les documentions des serveurs DNS.

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Les réseaux sans fil

hazem.nasri | 3 août 2007

Ce n’est pas surprenant de prévoir que le sans fil connaîtra le même succès qu’Internet et autres nouvelles technologies.Cisco System à son Network Forum 2006 qui a eu lieu à Montréal en avril 2006 et Deloitte-Samson dans son rapport sur les lauréats du FAST 500, 2004 prévoient une croissance de 25% au cours des prochaines années en Amérique du nord du sans fil.

Les réseaux sans fil sont basés sur une liaison utilisant des ondes radioélectriques (radio et infrarouges) au lieu et à la place des câbles habituels. Il existe plusieurs technologies se distinguant d’une part par la fréquence d’émission utilisée ainsi que le débit et la portée des transmissions. Les réseaux sans fil permettent de relier très facilement des équipements distants d’une dizaine de mètres à quelques kilomètres.

Les catégories de réseaux sans fil

On distingue habituellement plusieurs catégories de réseaux sans fil, selon le périmètre géographique offrant une connectivité (appelé zone de couverture) :

Figure 1 : Réseaux sans fils
Source : Adapté de www.commentcamarche.com

Réseaux personnels sans fil (WPAN)

Le réseau personnel sans fil (appelé également réseau individuel sans fil ou réseau domestique sans fil et noté WPAN pour Wireless Personal Area Network) concerne les réseaux sans fil d’une faible portée : de l’ordre de quelques dizaines mètres. Ce type de réseau sert généralement à relier des périphériques (imprimante, souris et les appareils CVAC, thermostat ou bien à permettre la liaison sans fil entre deux machines très peu distantes. Il existe plusieurs technologies utilisées pour les WPAN :

Bluetooth est une technologie de réseau personnel sans fils. Contrairement à la technologie IrDa (liaison infrarouge), les appareils Bluetooth ne nécessitent pas d’une ligne de vue directe pour communiquer, ce qui rend plus souple son utilisation et permet notamment une communication d’une pièce à une autre, sur de petits espaces. Chaque appareil doit disposer d’une puce électronique contenant le protocole Bluetooth.

L’objectif de Bluetooth est de permettre de transmettre des données ou de la voix entre des équipements possédant un circuit radio de faible coût, sur un rayon de l’ordre d’une dizaine de mètres à un peu moins d’une centaine de mètres et avec une faible consommation électrique.

La technologie Bluetooth a été originairement mise au point par Ericsson en 1994. En février 1998 un groupe d’intérêt baptisé Bluetooth Special Interest Group (Bluetooth SIG), réunissant plus de 2000 entreprises dont Agere, Ericsson, IBM, Intel, Microsoft, Motorola, Nokia et Toshiba, a été formé afin de produire les spécifications Bluetooth 1.0, qui furent publiées en juillet 1999.

Logo Bluetooth

Le Bluetooth permet d’obtenir des débits de l’ordre de 1 Mbps, correspondant à 1600 échanges par seconde en full-duplex, avec une portée d’une dizaine de mètres environ avec un émetteur de classe II et d’un peu moins d’une centaine de mètres avec un émetteur de classe I.

Wi-Fi

La norme IEEE 802.11 (ISO/IEC 8802-11) est un standard international décrivant les caractéristiques d’un réseau local sans fil (WLAN). Le nom Wi-Fi (contraction de Wireless Fidelity, parfois notée à tort WiFi) correspond initialement au nom donnée à la certification délivrée par la Wi-Fi Alliance, anciennement WECA (Wireless Ethernet Compatibility Alliance), l’organisme chargé de maintenir l’interopérabilité entre les matériels répondant à la norme 802.11. Par abus de langage (et pour des raisons de marketing) le nom de la norme se confond aujourd’hui avec le nom de la certification. Ainsi un réseau Wifi est en réalité un réseau répondant à la norme 802.11. Les matériels certifiés par la Wi-Fi Alliance bénéficient de la possibilité d’utiliser le logo suivant :

Logo de la certification Wi-Fi

Grâce au Wi-Fi il est possible de créer des réseaux locaux sans fils à haut débit pour peu que la station à connecter ne soit pas trop distante par rapport au point d’accès. Dans la pratique le Wi-Fi permet de relier des ordinateurs portables, des machines de bureau, des assistants personnels (PDA) ou tout type de périphérique à une liaison haut débit (11 Mbps ou supérieur) sur un rayon de plusieurs dizaines de mètres en intérieur (généralement entre une vingtaine et une cinquantaine de mètres) à plusieurs centaines de mètres en environnement ouvert. Ainsi des opérateurs commencent à irriguer des zones à fortes concentration d’utilisateurs (gares, aéroports, hôtels, trains, …) avec des réseaux sans fils. Ces zones d’accès sont appelées “hot spots”.

Il est possible d’utiliser n’importe quel protocole de haut niveau sur un réseau sans fil WiFi au même titre que sur un réseau Ethernet.

La norme IEEE 802.11 est en réalité la norme initiale offrant des débits de 1 ou 2 Mbps. Des révisions ont été apportées à la norme originale afin d’optimiser le débit (c’est le cas des normes 802.11a, 802.11b et 802.11g, appelées normes 802.11 physiques) ou bien préciser des éléments afin d’assurer une meilleure sécurité ou une meilleure interopérabilité. Voici un tableau présentant les différentes révisions de la norme 802.11 et leur signification :

Standard

Bande de fréquence

Débit

Portée

WiFi a (802.11a)

5 GHz

54 Mbit/s

10 m

WiFi B (802.11b)

2.4 GHz

11 Mbit/s

100 m

WiFi G (802.11b)

2.4 GHz

54 Mbit/s

100 m

La technologie ZigBee (aussi connue sous le nom IEEE 802.15.4) permet d’obtenir des liaisons sans fil à très bas prix et avec une très faible consommation d’énergie, ce qui la rend particulièrement adaptée pour être directement intégrée dans de petits appareils électroniques (appareils électroménagers, hifi, jouets, …). La technologie Zigbee, opérant sur la bande de fréquences des 2,4 GHz et sur 16 canaux, permet d’obtenir des débits pouvant atteindre 250 Kb/s avec une portée maximale de 100 mètres environ. ZigBee comme Bluetooth réside dans une puce électronique. Beaucoup moins connue que Bluetooth, ZigBee est une norme de transmission de données sans fil permettant la communication de machine à machine. Sa très faible consommation électrique et ses coûts de production très bas en font une candidate idéale pour la domotique ou les matériels de type capteur, télécommande ou équipement de contrôle dans le secteur industriel.

Zigbee n’est pas issue de nulle part puisque c’est le prolongement de la norme HomeRF (Home Radio Frequency) qui a, depuis son lancement en 1998, été dépassée par le Wi-Fi.

De nombreux industriels - parmi lesquels Honeywell, Mitsubishi, Motorola, Philips et Samsung - sont partis prenante dans l’élaboration et la diffusion de la norme. Ils appartiennent d’ailleurs tous à la ZigBee Alliance, association visant à promouvoir la technologie.

Infrarouges irDA

Enfin les liaisons infrarouges permettent de créer des liaisons sans fil de quelques mètres avec des débits pouvant monter à quelques mégabits par seconde. Cette technologie est largement utilisée pour la domotique (télécommandes) mais souffre toutefois des perturbations dues aux interférences lumineuses. L’association irDA (infrared data association) formée en 1995 regroupe plus de 150 membres.

WiMAX

WiMAX est l’abréviation pour Worldwide Interoperability for Microwave Access. Il s’agit d’un standard de réseau sans fil métropolitain créé par les sociétés Intel et Alvarion en 2002 et ratifié par l’IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineer) sous le nom IEEE-802.16. Plus exactement, WiMAX est le label commercial délivré par le WiMAX Forum aux équipements conformes à la norme IEEE 802.16, afin de garantir un haut niveau d’interopérabilité entre ces différents équipements. Les équipements certifiés par le WiMAX Forum peuvent ainsi arborer le logo suivant :

Logo WiMAX

L’objectif du WiMAX est de fournir une connexion Internet à haut débit sur une zone de couverture de plusieurs kilomètres de rayon. Ainsi, dans la théorie, le WiMAX permet d’obtenir des débits montants et descendants de 70 Mbit/s avec une portée de 50 kilomètres. Le standard WiMAX possède l’avantage de permettre une connexion sans fil entre une station de base (en anglais Base Transceiver Station, notée BTS) et des milliers d’abonnés sans nécessiter de ligne visuelle directe (en anglais Line Of Sight, parfois abrégés LOS) ou NLOS pour Non Line Of Sight). Dans la réalité le WiMAX ne permet de franchir que de petits obstacles tels que des arbres ou une maison mais ne peut en aucun cas traverser les collines ou les immeubles. Le débit réel lors de la présence d’obstacles ne pourra ainsi excéder 20 Mbit/s.

Principe de fonctionnement du WiMax

Le cœur de la technologie WiMAX est la station de base, c’est-à-dire l’antenne centrale chargée de communiquer avec les antennes d’abonnés (subscribers antennas). On parle ainsi de liaison point-multipoints pour désigner le mode de communication du WiMAX.

WiMax fixe et WiMAx mobile

Les révisions du standard IEEE 802.16 se déclinent en deux catégories :

WiMAX fixe, également appelé IEEE 802.16-2004, est prévu pour un usage fixe avec une antenne montée sur un toit, à la manière d’une antenne TV. Le WiMAX fixe opère dans les bandes de fréquence 2.5 GHz et 3.5 GHz, pour lesquelles une licence d’exploitation est nécessaire, ainsi que la bande libre des 5.8 GHz.

WiMAX mobile (en anglais WiMAX portable), également baptisé IEEE 802.16e, prévoit la possibilité de connecter des clients mobiles au réseau Internet. Le WiMAX mobile ouvre ainsi la voie à la téléphonie mobile sur IP ou plus largement à des services mobiles haut débit.

Standard

Bande de fréquence

Débit

Portée

WiMAX fixe (802.16-2004)

2-11 GHz (3,5 GHz en Europe)

75 Mbits/s

10 km

WiMAX mobile (802.16e)

2-6 GHz

30 Mbits/s

3,5 km

Applications du WiMax

Un des usages possibles du WiMAX consiste à couvrir la zone dite du « dernier kilomètre » (en anglais « last mile »), encore appelée boucle locale radio, c’est-à-dire fournir un accès à Internet haut débit aux zones non couvertes par les technologies filaires classiques (lignes xDSL telles que l’ADSL, Câble ou encore les lignes spécialisées T1, etc.).

Une autre possibilité d’utilisation consiste à utiliser le WiMAX comme réseau de collecte (en anglais backhaul) entre des réseaux locaux sans fil, utilisant par exemple le standard WiFi. Ainsi, le WiMAX permettra à terme de relier entre eux différents hotspots afin de créer un réseau maillé (en anglais mesh network).

Schéma d'un réseau maillé WiMAX

Figure 2 : réseau WiMax
Source : www.commentcamarche.com

Cellulaire 3G

Les spécifications IMT-2000 (International Mobile Telecommunications for the year 2000) de l’Union Internationale des Communications (UIT), définissent les caractéristiques de la 3G (troisième génération de téléphonie mobile). Ces caractéristiques sont notamment les suivantes :

  • un haut débit de transmission :
    o 144 Kbps avec une couverture totale pour une utilisation mobile,
    o 384 Kbps avec une couverture moyenne pour une utilisation piétonne,
    o 2 Mbps avec une zone de couverture réduite pour une utilisation fixe.
    compatibilité mondiale,
  • compatibilité des services mobiles de 3ème génération avec les réseaux de seconde génération.

La 3G propose d’atteindre des débits supérieurs à 144 kbit/s, ouvrant ainsi la porte à des usages multimédias tels que la transmission de vidéo, la visio-conférence ou l’accès à Internet haut débit. Les réseaux 3G utilisent des bandes de fréquences différentes des réseaux précédents : 1885-2025 MHz et 2110-2200 MHz.

La principale norme 3G utilisée en Europe s’appelle UMTS (Universal Mobile Telecommunications System), utilisant un codage W-CDMA (Wideband Code Division Multiple Access). La technologie UMTS utilise la bande de fréquence de 5 MHz pour le transfert de la voix et de données avec des débits pouvant aller de 384 kbps à 2 Mbps. La technologie HSDPA (High-Speed Downlink Packet Access) est un protocole de téléphonie mobile de troisième génération baptisé « 3.5G » permettant d’atteindre des débits de l’ordre de 8 à 10 Mbits/s. La technologie HSDPA utilise la bande de fréquence 5 GHz et utilise le codage W-CDMA.

Standard

Génération

Bande de fréquence

Débit

GSM

2G

Permet le transfert de voix ou de données numériques de faible volume.

9,6 kpbs

9,6 kpbs

GPRS

2.5G

Permet le transfert de voix ou de données numériques de volume modéré.

21,4-171,2 kpbs

48 kpbs

EDGE

2.75G

Permet le transfert simultané de voix et de données numériques.

43,2-345,6 kbps

171 kbps

UMTS

3G

Permet le transfert simultané de voix et de données numériques à haut débit.

0.144-2 Mbps

384 Kbps

Les meilleures pratiques pour un déploiement de réseau sans fil

Au cours des années certains standards de bonnes pratiques permettent d’éviter des problèmes et allouent un rendement convenable. Le rayonnement des zones de sans fils est caractérisé par sa portée variant de quelques mètres à quelques kilomètres. Un chevauchement de 10-20% est recommandé par Cisco entre deux zones, ce qui facilite le passage d’une zone à un autre (figure 3).

Figure 3 : chevauchement des canaux
Source : Cisco Forum Network 2006

Figure 4 : réseau sans fil sur un étage
Source : Cisco Forum Network 2006

Figure 5 : réseau sans fil sur plusieurs étages
Source : Cisco Forum Network 2006

Canaux 1, 6 et 11

Le choix des canaux est optimisé lorsque que ceux-ci ne s’encroisent pas. À la figure 6 il est possible de visualiser le choix des canaux 1,6 et 11.

Figure 6 : les canaux
Source : Cisco Forum Network 2006

Les bonnes pratiques

  • utiliser les canaux 1, 6 et 11
  • chevauchement de 10-20% entre les zones
  • maintenir un niveau de bruit inférieur à -67 dBm (Décibel)
  • maximum 15-20 usagers par point d’accès
  • maximum de 1500 périphéries par réseaux
  • un point d’accès sans fil au 17-20 mètres
  • une antenne à moins de 50 mètres
  • ne pas installer l’antenne près des structures d’acier
  • garder à 2 pieds et plus des structures d’acier
  • s’assurer que la longueur de la portée du signal soit la même pour le récepteur et l’émetteur
  • éviter d’utiliser plus d’un protocole dans le même espace
  • éloigner des sources d’alimentation électrique

A Montréal en 2006

Dans son rapport aux actionnaires 2006, Bell affirme avoir lancé à Montréal et à Toronto le réseau sans fil le plus rapide et le plus évolué au Canada sous la technologie EVDO. Bell et Rogers ce sont associés à Inukshuk Wireless avec le protocole WiWax pour construire un réseau desservant le premier kilomètre à des vitesses de 1.5 Mbit/s. Le but est de concurrencer les réseaux WiFi payant que l’on retrouve dans le centre ville.

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