Qu’est-ce qu’un plan de contrôle ?

Les réseaux informatiques étant devenus des éléments essentiels des entreprises modernes qui permettent de connecter les personnes et les appareils dans le monde entier, l’importance de l’architecture réseau et des composants sur lesquels elle repose a augmenté en conséquence. 

Le plan de contrôle est principalement chargé de contrôler les processus et les fonctions qui régissent le déplacement des données à travers le réseau. Pour ce faire, il suit des protocoles ou des règles de routage informés par des algorithmes, afin de déterminer le meilleur itinéraire à emprunter par les données entre les appareils (également appelés « nœuds »).  

Les réseaux sont généralement représentés comme une série de plans (ou de couches) reliant les différents nœuds qui composent le réseau. Le plan de commutation, le plan de contrôle et le plan de gestion jouent tous des rôles différents et ont des exigences de sécurité différentes quant à la façon dont ils conduisent les données.

• Plan de contrôle : le plan de contrôle définit la configuration du réseau et la manière dont les données seront traitées, en particulier le chemin que les données empruntent lorsqu’elles sont acheminées sur le réseau. 

• Plan de données : également appelé plan de transfert, le plan de données permet d’envoyer des données sur le réseau via des périphériques tels que les routeurs et les commutateurs. 

• Plan de gestion : le plan de gestion permet de coordonner les opérations du réseau, y compris sa configuration et l’administration des politiques qui définissent sa fonctionnalité. 

Avant d’explorer les avantages des plans de contrôle et leur fonctionnement, voici quelques termes à clarifier :

• Réseau informatique : un réseau informatique est constitué de deux ou plusieurs appareils informatiques connectés, tels que les ordinateurs de bureau, les appareils mobiles, les routeurs et les applications, dans le but de transmettre et de partager des ressources et des informations. La configuration des appareils et des systèmes sur le réseau est un processus connu sous le nom d’orchestration réseau. Les appareils en réseau s’appuient sur des protocoles de communication (des règles qui précisent comment transmettre ou échanger des données sur un réseau) pour partager des informations par le biais de connexions physiques ou sans fil. Par exemple, le protocole BGP (Border Gateway Protocol) gère la manière dont les données sont acheminées d’un réseau à l’autre sur Internet. 

• Réseau défini par logiciel : la mise en réseau définie par logiciel (SDN) est une approche de l’architecture réseau contrôlée par logiciel qui s’appuie fortement sur les interfaces de programmation d’applications (API), c’est-à-dire des ensembles de règles qui permettent aux applications de communiquer entre elles et d’échanger des données et des fonctionnalités. 

• Routeurs : un routeur est un périphérique physique ou virtuel qui envoie des « paquets » de données entre les réseaux. Un paquet de données est une unité d’informations de routage correctement formatée pour être transmise sur le réseau. Les plans de contrôle, physiques ou virtuels, permettent aux routeurs d’analyser les paquets de données et de déterminer le meilleur chemin pour les envoyer à travers le réseau. La plupart des plans de contrôle et des routeurs utilisent des algorithmes de routage très avancés pour transférer les paquets de données.

• Commutateur : le commutateur est un composant qui permet de relier plusieurs appareils par le biais du transfert de données. Les commutateurs sont un composant essentiel des réseaux informatiques modernes, dont l’Internet. Les commutateurs reposent sur des câbles Ethernet pour déplacer les paquets de données entre les appareils, ce qui permet de partager les données et les ressources entre les utilisateurs et les nœuds. 

Le plan de contrôle remplit 4 fonctions critiques qui permettent aux réseaux informatiques modernes de fonctionner : le routage, la gestion du trafic, la gestion de la topologie et l’équilibrage de charge.

L’un des rôles les plus importants des plans de contrôle au sein du réseau informatique est le routage, qui consiste à déterminer le chemin que les données empruntent dans le réseau. Le routage dépend de collections de données, appelées tables de routage, qui répertorient les différentes routes que les informations peuvent emprunter. Dans certains cas, chacun de ces itinéraires se voit associer un indicateur spécifique, que le routeur et le plan de contrôle prendront en compte lors du routage des données. 

Outre les tables de routage, les routeurs utilisent un ensemble de règles ou de protocoles qui leur permettent de choisir les itinéraires appropriés. Le célèbre protocole OSPF (Open Shortest Path First), utilisé pour contrôler la configuration du réseau, en est un exemple. Un autre exemple est le système de noms de domaine (DNS), un protocole qui traduit les noms de domaine en adresses IP pour aider les navigateurs à charger les sites Web.

Alors que le processus de routage définit les routes que les données emprunteront à travers le réseau, la fonction de gestion du trafic hiérarchise et façonne le trafic réseau afin de garantir la haute disponibilité des applications exécutées par les appareils sur le réseau. Le plan de contrôle applique les politiques réseau qui ont été définies par les administrateurs, comme les listes de contrôle d’accès (ACL), qui permettent d’optimiser la performance et la sécurité du réseau. En outre, prioriser et contrôler le trafic sur l’ensemble du réseau réduit le risque de défaillance du réseau ou des appareils connectés sur le réseau. 

Outre la gestion et le routage du trafic réseau, le plan de contrôle maintient une topologie de réseau, généralement représentée sous forme de graphique, qui indique l’agencement des ordinateurs et des autres périphériques sur le réseau. Ces connexions complexes sont établies et gérées par plusieurs composants physiques et virtuels tels que les routeurs et les logiciels. Le plan de contrôle gère la topologie du réseau grâce à des tables de routage détaillées, qui indiquent comment les données doivent être transmises sur le réseau pour obtenir des résultats optimaux.

L’équilibrage de charge consiste à répartir efficacement le trafic réseau sur différents serveurs, afin d’augmenter la disponibilité du système et d’améliorer l’expérience utilisateur. Il est effectué dans le plan de contrôle. La plupart des sites Web et applications populaires reçoivent des millions de requêtes d’utilisateurs par jour, ce qui rend l’équilibrage de charge (au même titre que les plans de contrôle qui le permettent) indispensable au bon fonctionnement des applications et des sites. Dans le plan de contrôle, le planificateur est un processus qui attribue les workloads aux nœuds et garantit que les ressources sont utilisées efficacement. 

Pour équilibrer le trafic et le workflow, le plan de contrôle déplace constamment les données entre les nœuds du réseau. En général, cela implique un partitionnement, qui consiste à relier un groupe d’ordinateurs afin que leurs ressources puissent être combinées en une seule unité fonctionnelle. L’équilibrage de charge du plan de contrôle (CPLB) contribue à la haute disponibilité du plan de contrôle et peut être utilisé pour équilibrer à la fois le trafic interne (les données provenant de l’intérieur du réseau) et le trafic externe (les données provenant d’une source externe).  

Le fonctionnement ds plans de contrôle dépend de la configuration du réseau informatique sur lequel ils sont installés. Dans un réseau informatique conventionnel ou traditionnel, des périphériques matériels fixes tels que des routeurs et des commutateurs contrôlent le trafic réseau. Dans un réseau conventionnel, le plan de contrôle, les plans de gestion et les plans de données sont tous installés dans le microprogramme des routeurs et des commutateurs. Toutefois, cette approche devient peu pratique à mesure que les entreprises modernes se tournent vers les architectures SDN, qui leur offrent plus d’évolutivité.

Les réseaux informatiques étant devenus plus essentiels aux entreprises, le SDN est apparu comme le moyen le plus efficace pour mettre en œuvre de nombreuses applications commerciales. Le marché du SDN se développe rapidement ; en 2023, il était estimé à 24 milliards de dollars et devrait atteindre un taux de croissance annuel composé de plus de 19 % (60 milliards de dollars) au cours des quatre prochaines années.¹

La SDN dépend d’une plateforme centralisée utilisée pour communiquer avec l’infrastructure informatique de l’entreprise. Cette plateforme est utilisée pour diriger les données et le trafic réseau entre les appareils. 

Dans un réseau SDN, le plan de contrôle utilise un composant spécialisé appelé serveur API pour gérer et contrôler les données échangées entre les nœuds. Grâce aux plans de contrôle et aux fonctionnalités de l’API, les SDN peuvent exploiter les environnements d’application métier en tant que code informatique, ce qui fait gagner du temps aux développeurs et permet aux entreprises modernes de fonctionner plus efficacement. 

Les plans de contrôle présentent de nombreux avantages en termes de gestion de réseau, parmi lesquels :

• Efficacité : le plan de contrôle fournit un point unique à partir duquel chaque appareil ou nœud du réseau peut être géré. Par exemple, les administrateurs réseau utilisent le plan de contrôle pour configurer des paramètres de sécurité tels que le contrôle d’accès, et automatiser la livraison des mises à jour logicielles critiques. 

• Adaptabilité : le plan de contrôle permet aux appareils du réseau de réagir dynamiquement aux changements tels que la défaillance d’une liaison ou une panne de courant. Par exemple, lorsqu’il s’agit d’acheminer des données sur le réseau, le plan de contrôle peut s’ajuster en cas de défaillance d’un nœud et réacheminer les données en conséquence. 

• Évolutivité : les plans de contrôle sont considérés comme hautement évolutifs, car des ressources supplémentaires peuvent être ajoutées sans augmenter la complexité du réseau. Certains plans de contrôle sont même configurés pour être automatiquement évolutifs, une fonctionnalité connue sous le nom de mise à l’échelle automatique. Lorsque le trafic utilisateur sur le réseau atteint un certain seuil, la mise à l’échelle automatique déclenche le provisionnement de ressources de calcul supplémentaires.

• Résilience : les plans de contrôle sont très résilients en raison de certains aspects de leur architecture. Tout d’abord, ils sont généralement séparés du plan de données, ce qui signifie qu’une défaillance sur le plan de contrôle, par exemple le dysfonctionnement d’un équilibreur de charge, n’affectera pas le plan de données.

• Faible latence : les plans de contrôle surveillent la latence et d’autres indicateurs de performance des systèmes et appareils connectés sur le réseau (tels que les ordinateurs, les appareils mobiles et les cartes graphiques), afin qu'ils puissent être maintenus en-dessous de certains niveaux. Il est particulièrement important de surveiller la latence du processeur, car elle reflète le temps nécessaire aux données pour circuler dans un système. 

• Sécurité : les plans de contrôle dotés de fonctionnalités de sécurité supplémentaires, appelés plans de contrôle de point de terminaison, permettent aux administrateurs réseau de surveiller les appareils connectés à un réseau, d’identifier les menaces et d’appliquer des politiques de sécurité supplémentaires. 

Les plans de contrôle font partie intégrante des réseaux informatiques et sont essentiels à de nombreuses applications d’entreprise.  

Le cloud computing, l’accès à la demande aux ressources informatiques via Internet, dépend fortement des réseaux informatiques qui sous-tendent les plans de contrôle. En fait, les plans de contrôle sont devenus tellement indispensables aux architectures cloud, qu’il existe désormais des plans de contrôle cloud, spécialement conçus pour être déployés dans les environnements cloud. Les plans de contrôle cloud fournissent des fonctionnalités essentielles, comme la gestion et le routage, qui connectent les appareils sur les réseaux cloud. 

Le marché du cloud computing est l’un des secteurs de la technologie à la croissance la plus rapide au monde. En 2021, il était estimé à 551,8 milliards de dollars. En 2031, il est estimé qu’il atteindra 2,5 billions de dollars américains.² Tous les plus grands fournisseurs de cloud au monde utilisent des plans de contrôle dans le cadre de leur architecture réseau. Il s’agit notamment de Google Cloud, de Microsoft Azure et d’Amazon Web Services (AWS). 

Le cluster Kubernetes, sans doute le plus populaire, exécute des applications conteneurisées, gère les nœuds à partir du plan de contrôle et permet au code logiciel de s’exécuter dans tout environnement informatique. Grâce à des composants spécialisés connus sous le nom de Kube-Proxies, les administrateurs réseau peuvent surveiller les modifications apportées individuellement aux nœuds du cluster Kubernetes et ajuster les règles réseau à l’intérieur de chaque nœud pour s’y adapter. 

L’analytique en tant que service (Analytics as a Service, AaaS) est un type de modèle de livraison de capacités qui offre aux entreprises des fonctionnalités d’analyse de données sans avoir à construire leur propre plateforme de données ou à embaucher une équipe pour la gérer. Les plans de contrôle aident les analystes de données et les architectes cloud à fournir l’infrastructure nécessaire pour analyser les données et exécuter des tâches analytiques critiques. Les plans de contrôle cloud permettent de nombreuses capacités de stockage de données et de traitement basées sur le cloud qui sont critiques pour l’AaaS.

L’authentification multifactorielle (MFA) est un type de vérification d’identité qui exige qu’un utilisateur fournisse plus d’un élément de preuve pour prouver son identité. La MFA est largement utilisée par de nombreuses applications populaires telles que les applications bancaires personnelles, les professionnels de santé, les fournisseurs d’e-mail et les sites de réseaux sociaux. Les plans de contrôle gèrent la configuration et les configurations de toutes les tâches de MFA ; par exemple, l’émission et la validation de mots de passe à usage unique (One-Time Password, OTP) qui contribuent à renforcer la sécurité des comptes des utilisateurs.