La performance de la 4G pour tous les équipements de votre réseau local.

Il y a quelques mois, j’ai profité d’une vente privée pour souscrire à un abonnement mobile 4G free avec 100Go de data par mois pour 99cts ! Un record !

Ayant un accès internet ADSL 8Mb/s à la maison, j’ai pensé me servir de ce forfait pour optimiser la bande passante disponible et réduire la durée de mes téléchargements.  Et dans le cadre d'une solution domotique sécurisée, un accès 4G en plus d'un accès ADSL, peut servir de secours en cas de panne d'ADSL et même en cas de panne de courant. 

J’avais déjà eu un forfait free mais la qualité du réseau que ce soit pour les données, le téléphone et même les SMS m’ont fait "pacher chez chosh" …. 
Mais dans ce cas c’était différent ! La carte SIM sera installée dans un téléphone 4G qui n’est pas destiné à changer de place. De plus je n’ai pas besoin de téléphoner avec cet abonnement. Et la bonne surprise c’est que depuis mon domicile j’ai une couverture 4G free qui offre (par beau temps et quand il n’y a pas trop de monde dans la zone commerciale proche) un débit entre 30Mb/s et 40Mb/.  Soit environ 4 à 5 fois mieux que mon vieil ADSL !

 Lorsque j’ai reçu la carte SIM, je l’ai installée dans un ancien téléphone qui n’avais plus vraiment d’usage car l’écran étant cassé. Et j’ai raccordé ce téléphone en USB à mon PC en activant la fonction modem. 
Le PC se connecte donc à internet en se servant du téléphone. Mais cette solution n’était pas vraiment satisfaisante car: 
  • Une fois connecté au téléphone, le PC n’accède plus au réseau local, donc n’accède plus aux disques réseaux, aux serveurs, aux équipements réseau.
  • Seul le PC raccordé au téléphone bénéficie de la bande passante 4G. Ainsi, si un autre ordinateur souhaite profiter de ce débit ce n’est pas possible.
  • Et pour finir, dans mon idée de sécurisation de ma solution domotique, je souhaite pouvoir disposer d’un accès internet de secours en cas de panne de ma box ADSL.


Il me fallait donc une bidouille capable de répondre à ce cahier des charges :
  • Mettre le téléphone en visibilité sur mon réseau local.
  • Pouvoir activer la fonction modem et permettre à tout équipement situé sur le réseau local de sortir sur internet en utilisant la liaison 4G.
  • Permettre que la ligne ADSL et la ligne 4G puisse être secours de l’une de l’autre.
  • Tout cela sans passer par une clé USB 4G dans laquelle je mettrais la carte SIM car d’après ce que j’ai vu dans les forum, l’opérateur free peut résilier les forfaits en cas d’usage de cette manière.  En gros, il n’autorise pas l’utilisation de ses forfaits dans des modem/routeurs 4G.

Après avoir essayé plusieurs bidouilles, la solution est venue d’un répéteur wifi qui trainait dans mon placard et que j’avais acheté une vingtaine d’euros :  le Tp-Link  TL-WA850RE.

Dans cet article je vais vous montrer comment j’ai installé et configuré tout ce bazar !

Et si vous souhaitez faire la même chose et acheter un TL-WA850RE, sur Amazon il est dans les moins cher, alors cliquez ICI avant de faire vos achats ! Cela me permettra d’ajouter quelques centimes à ma cagnotte qui à ce jour (03/02/2018) culmine à 2,28€ !  


Solution Cible :

Sur le principe, l’architecture cible à mettre en place est plutôt simple. 
Pour que le réseau local puisse accéder au modem du téléphone pour sa sortie internet (on parle aussi d’utilisation du téléphone comme Gateway Internet), il va falloir un équipement qui puisse faire passerelle entre les deux. 
  • Le téléphone est capable de communiquer en WiFI et en 4G. 
  • Le répéteur est capable de communiquer en WiFi et en Ethernet.


Rien qu’en le disant on voit tout de suite le schéma : 



 Fonctionnalités à activer :

Le téléphone devra être allumé et les données data activées.

De plus il faudra activer la fonction « Point d’accès mobile ». Cette fonction permet à des équipement de venir se connecter en WiFi au téléphone afin de se servir de ce dernier comme Gateway de sortie internet.

Le répéteur , TL-WA850RE de son joli petit nom, sera configuré pour venir se connecter sur le WiFi diffusé par le téléphone. Quand un équipement diffuse un signal WiFi, on parle de SSID. Le SSID est un identifiant qui permet de reconnaître un WiFi parmi d’autres. C’est la liste de choix que vous voyez s’afficher sur votre téléphone lorsque vous voulez le connecter en WiFI sur votre box.

Le répéteur sera raccordé par un câble ethernet à un switch du réseau local ou alors à une interface Ethernet disponible sur votre box. Pour ma part j’ai acheté en 2014 un petit switch qui marche à merveille depuis 4 ans. Il délivre 8 ports Giga Ethernet, il consomme peu, n’est pas cher et est très fiable.  Il s’agit du D-Link DGS-108 ( Sur Amazon également en cliquant ICI ).
DGS-108


Ce qu’il faut savoir avant d’aller plus loin :

Je ne sais pas quelles sont vos connaissances en réseau, mais je suppose que si vous êtres en train de lire ce blog, c’est que vous avez tout de même un petit niveau

Je vais détailler ci-dessous les choses un peu techniques à connaitre pour comprendre ce que nous allons faire mais je ne pourrais pas rentrer dans les détails de l'IP (et en disant cela on pourrait croire que je maîtrise ces détails ... hé hé ). 

Notion de Gateway Internet :

Dans le monde des réseaux, comme on aime bien les termes Anglais, on parle de Gateway mais en Français on dit aussi « passerelle ». 
La Gateway est une fonction, logicielle ou matériel, dans un réseau, qui permet à ce dernier d’accéder à d’autres réseaux. On associe aussi parfois la passerelle à un routeur. Je ne vais pas entrer dans les détails, mais ce qu’il faut savoir, c’est que tout équipement  souhaitant communiquer avec un autre équipement a deux possibilité :

  1. Soit cet autre équipement est sur le même réseau que lui et dans ce cas la communication se fait en direct via des protocoles Ethernet.  Comme par exemple un PC qui communique avec un NAS sur un réseau local.
  1. Soit cet autre équipement n’est pas sur le même réseau et dans ce cas il va falloir passer par des gateways.



Nous en déduisons donc tout équipement qui veut communiquer avec Internet, doit connaitre l’adresse de sa Gateway pour pouvoir sortir. 

Notion d’adresse IP :

Ce sont les adresses IP qui permettent d’identifier un équipement sur un réseau.


Il y a des adresses IP privée et des adresses IP publiques.

  • Une adresse IP publique est unique car elle est visible de tous depuis internet.
  • Une adresse IP privée fait partie de tranches d’adresses prédéfinies et n’est pas connue sur internet. On peut utiliser ces adresses privées pour identifier des équipement sur notre LAN.  Notre voisin aura peut etre un équipement avec une adresse IP que nous utilisons également mais cela n’a pas d’importance car ces adresses privées restent connues que dans un LAN.


Pour pouvoir faire passerelle entre le réseau local et internet, une gateway devra donc avoir deux adresses IP : une adresse IP privée vue du LAN et une adresse IP publique vue d’Internet.

Compris ? On continue ?
Allez


Notion de masque d’adresse IP :

Le masque appelé « Subnet Mask » est constitué comme une adresse IP. Il permet, en faisant une opération de « ET » logique avec l’adresse IP, d’identifier toutes les adresses possible dans un réseau. En quelque sorte, avec le masque, on peut identifier des sous réseaux dans le réseau. Le masque va dont avoir une influence sur les équipement qui vous pouvoir communiquer entre eux directement sur le LAN. Il faut que ces équipement appartiennent au même sous réseau.

Notion de DHCP :

Le DHCP est un protocole qui permet à un équipement d’avoir une adresse IP. L’équipement se connecte au serveur DHCP, lui demande une adresse. Le serveur lui distribue une adresse dans le plan d’adressage du LAN qu’il gère.
La fonction serveur DHCP est souvent portée par la Gateway.

Pour donner une adresse IP fixe à un équipement, afin que ce dernier ait toujours la même et soit reconnu sur le réseau plus facilement, on a deux possibilités :
  1. Soit un demande au serveur DHCP de donner toujours cette même adresse IP à l’équipement identifié par son adresse MAC.
  2. Soit on rentre en dur l’adresse IP dans la configuration de l’équipement. 

Adresse IP de la Gateway :

Comme nous l’avons vu, une gateway à deux adresses IP. Une publique et une privée.
  1. L’adresse IP publique est attribuée par l’opérateur lorsque la Gateway se connecte à Internet.
  2. L’adresse IP privée est soit fixée par le constructeur de l’équipement ou alors peut être configurée par nos soins si l’équipement le permet.

Les équipements tels que les Box Internet ou les téléphones Mobiles ne permettent pas de modifier l’adresse privée de la Gateway. Ou alors dans certains cas il faut faire des bidouilles qui dépassent de loin le périmètre de cet article. 
De la même manière que pour l’adresse IP, le masque dans ces Gateway ne peut pas être modifié.

Gateway LiveBox et d'un téléphone Android :

Si vous avez bien compris les notions ci-dessus, vous aurez compris qu’une box Internet (une livebox d’Orange chez moi) et un téléphone mobile dont on active la fonctionnalité de point de connexion mobile, se comportent comme des Gateways.

On se pose donc la question de savoir quelle est leur adresse IP ?
  • Pour la livebox , elle est toujours en 192.168.1.1.
  • Pour le téléphone Android, l’information est plus compliquée à obtenir. En fouillant un peu partout sur internet j’ai fini par trouver : l’adresse de la Gateway est 192.168.43.1. Avec un masque fixe en 255.255.255.0.
  • Sur un téléphone iphone la gateway est 172.20.10.1

N’ayant pas fait de tests pour toutes les versions des OS, je n’ai pas la garantie que ces adresses IP soient toujours valides.

Adresses IP sur PC :

Sur un PC les adresses IP sont gérées par les drivers de la carte Ethernet qui implémentent les protocoles IP v4.

Ce qui est utile à savoir et que l’on ne sait pas souvent, c’est qu’on peut donner plusieurs adresses IP à une carte Ethernet. Ainsi cette carte pourra faire partie de plusieurs sous réseaux. Et de la même manière, on peut configurer plusieurs Gateway. Chacune recevant un « poids » qui est une sorte de priorité. La carte essaye de passer en priorité par la Gateway de poids le plus faible. Si cette dernière ne répond pas alors c’est celle de poids plus fort qui est utilisée.

Maintenant nous avons toutes les connaissances nécessaires pour passer à la configuration de notre petit système !





Les mains dans le cambouis !


Avant de se lancer dans la configuration, il faut que tout les matériels soient câblés et alimentés électriquement. Cela me semble une évidence mais bon … parfois mieux vaut prévenir ! 

Avant de commencer faisons un petit test de bande passante. J'utilise le site https://testdebit.info/
Avec également un test de téléchargement d'un fichier. 

Voici ce que cela donne : 













Pas de surprise. Mon accès ADSL me donne un débit variant de 7Mb à 8Mb. 








Configuration du PC:

Comme nous l'avons vu précédemment, pour utiliser le téléphone comme Gateway, nous allons avoir besoin de déclarer son adresse IP en 192.168.43.1. 
Actuellement mon PC à une adresse IP fixe en 192.168.1.11 avec la Gateway de a Livebox en 192.168.1.1. 
Le masque réseau étant 255.255.255.0, cela signifie que les adresses IP en 192.168.1.* et 192.168.43.* sont dans des sous réseaux différents. Cela signifie qu'un équipement avec une adresse IP dans un de ces réseaux, ne pourra pas accéder à un équipement avec une adresse IP dans l'autre sous-réseau. Pour que cela soit possible il faudrait pouvoir modifier les masques de sous réseau ou faire du routage sur notre LAN. Modifier le masque du sous réseau n'est pas possible car coté Gateway Android ce n'est pas configurable. Et faire du routage nécessite des équipements supplémentaires. 
Pour que le PC puisse voir nos deux Gateway, l'astuce est de lui attribuer deux adresses IP. Une dans un sous réseau, et l'autre dans l'autre ! (j'adore cette phrase).

Pour être cohérent, je vais ajouter l'adresse IP 192.168.43.11 à mon PC. 

Voici comment procéder sous windows 7 : 


Ouvrir la fenêtre du centre réseau par clic droit sur le logo du réseau en bas à gauche de la barre des taches. Puis sélectionner "Ouvrir le centre réseau et partage". 


Cliquez sur Modifier les paramètres de la carte. 


Clic droit sur la carte puis choisir "propriétés".


Sélectionner Protocole TCP/IPv4 puis cliquer sur "propriétés".


Donnez une adresse IP à votre PC dans le sous réseau de votre box. Ici 192.168.1.11. Mais si l'adresse de la Gateway de votre box, chez free par exemple, est 192.168.0.1 alors vous devrez donner une adresse en 192.168.0.*. 
Laissez le masque 255.255.255.0.
Et laissez la passerelle par défaut. Ce champ se remplira après. 
Ensuite cliquez sur "Avancé". 


Ensuite ajoutez la seconde adresse IP dans le sous réseau du mobile. Ici j'ai ajouté l'adresse IP 192.168.43.11. 
Ajoutez ensuite dans la liste des passerelles par défaut, la Gateway du mobile : 192.168.43.1. 
Modifiez les poids. Pour ma part je souhaite que l'accès 4G soit prioritaire, donc j'ai mis 10 dans le champ métrique. Et j'ai mis 20 pour la gateway de la box. 
Laissez "Métrique automatique" cochée pour l'interface. 

Validez les fenêtres successives. Validez aussi l'avertissement ci-dessous :


Le PC a désormais deux adresses IP dans deux sous réseaux et peut utiliser deux gateway pour aller sur internet. 
Si une des deux n'est pas disponible c'est l'autre qui sera utilisée. 

Nous allons maintenant passer à la configuration du répéteur WiFi. 

Configuration du répéteur : 

Commençons par configurer le TL-WA850RE.  S'il est connecté sur le réseau local, pour accéder à son interface d'administration il faut dans votre navigateur saisir l'adresse : http://tplinkextender.net
Si cela ne fonctionne pas, dans sa configuration usine l'équipement est également accessible par son adresse IP par défaut : 192.168.0.254

Lorsque nous aurons donné une adresse IP à l'équipement nous pourrons y accéder directement par son adresse. 

Par défaut les login/mot de passe sont admin et admin. 

Une fois connecté sur l'équipement une interface web apparaît. Il va falloir configurer la partie réseau. Dans la fenêtre de gauche, cliquez sur "Network". Ensuite sélectionnez "Static IP" et saisir les données : 
  • Ip Adress : sera l'adresse IP du répéteur sur le LAN. Pour qu'il puisse accéder à la Gateway du mobile, il faut que cette dernière soit dans le sous réseau 192.168.43.*. Moi j'ai mis 192.168.43.160 mais toute autre adresse disponible fera l'affaire. 
  • Subnet Mask : laissez 255.255.255.0
  • Gateway : Mettre ici l'adresse IP de la Gateway du téléphone : donc 192.168.43.1 pour un Android. 




En fonction du répéteur que vous aurez commandé, il se peut que l'interface ait changée. Mais ces éléments de configuration doivent se retrouver. 

Dans l'onglet DHCP il faut selectionner "Disable" pour "DHCP Server". 

Ensuite il va falloir se connecter. 

Si le partage de connexion réseau de votre téléphone est bien activé, et que vous avez configuré un SSID avec un mot de passe associé pour le WiFi, vous devriez le voir apparaître dans la liste des réseaux disponible du répéteur. 

Dans le menu de gauche allez dans "Quick Setup". 


Puis Next ...


Puis Next ... l'équipement devrait chercher les réseaux WiFI disponibles.


Choisissez votre WiFi (celui du téléphone ! Pas la Box ). Dans mon cas je choisi mon xperia. 

Puis "Next" ...

Il faudra ensuite entrer votre mot de passe associé au SSID. 
Et vous pourrez également, avec l’option "Range Extender Wifi Network Name (SSID)" à "customize" diffuser un nouvel SSID. Cette fonctionnalité est intéressante car le wifi du répéteur se comporte comme une box internet et pas comme un téléphone. Ceci signifie que les autres équipement de la maison pourront se connecter à ce nouvel SSID qu'ils verront, comme s'ils étaient sur votre box. Certaines tablettes, ne peuvent pas se connecter à un téléphone par exemple. Alors qu'elles pourront tout à fait se connecter au SSID diffusé par le répéteur. 



Ensuite, après une page de résumé de la configuration, vous pourrez cliquer sur "Finish" et voir le répéteur se connecter au téléphone. 

Et si tout a bien été configuré, vous pouvez relancer votre PC et relancer les tests de débit. 

Conclusion : 

En plus de bénéficier d'un double accès Internet sur votre réseau local, pour avoir le débit de la 4G si vous êtes suffisant couvert, ou alors pour servir de secours de votre box, ce répéteur offre plein d'autres possibilités sympathiques. 

Vous pourrez aussi facilement utiliser vos autres forfaits à la maison. Il suffira pour chaque téléphone de reconnecter le répéteur dessus comme nous l'avons fait et sans rien toucher au PC cela fonctionnera. 


Voici ce que donne un téléchargement en connectant un mobile avec un forfait orange : presque du 100Mb/s ! Pas mal par rapport à l'ADSL 8Mb/s ! 

Le capacité de configuration de ce petit équipement sont assez impressionnantes et je vous invite à aller bidouiller dedans. J'ai vu par exemple que dans le menu "Wireless" il y a un sous menu "Mac Filtering" qui permet de filtrer les adresses MAC. Cela ouvre des possibilités pour mes "Dash  boutons ( voir mon article ICI ) pour les empêcher, une fois configurer, d'envoyer des requêtes sur Amazon à chaque fois que j’appuie dessus. 


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