RESEAU INFORMATIQUE

Qu'est-ce qu'un réseau?

Le terme générique « réseau » définit un ensemble d'entités (objets, personnes, etc.) interconnectées les unes avec les autres.

Partant de concept il est claire que selon le type de d’entité concerné le terme utiliser sera ainsi différent c’est ainsi qu’on peut parler de :

Ø Réseau de transporteur pour désigner un ensemble d’infrastructures et de disposition permettant de transporter des personnes et des biens entre plusieurs zones géographiques

Ø Réseau téléphonique pour désigner un ensemble d’infrastructure permettant de faire circuler la voie entre plusieurs postes téléphoniques.

Ø Réseau de malfaiteurs pour désigner un ensemble d’escrocs qui sont en contact les uns avec les autres.

Ø Réseau de neurones pour désigner un ensemble de cellules interconnectées entre-elles

Qu'est-ce qu'un réseau informatique?

Un réseau informatique est un ensemble d'ordinateurs reliés entre eux grâce à des lignes physiques et échangeant des informations sous forme de données numériques (valeurs binaires, c'est-à-dire codées sous forme de signaux pouvant prendre deux valeurs : 0 et 1) .En d'autres termes, il apparaît donc que le réseau informatique désigne un ensemble d’ordinateurs et de périphériques reliés entre eux grâce à des lignes physiques et échangeant des informations sous forme de données numériques.

Cependant, le but d'un réseau est de transmettre des informations d'un ordinateur à un autre. Pour cela il faut dans un premier temps décider du type de codage de la donnée à envoyer, c'est-à-dire sa représentation informatique. Celle-ci sera différente selon le type de données, car il peut s'agir de :

Il n'existe pas un seul type de réseau informatique, car historiquement il existe des types d'ordinateurs différents, communiquant selon des langages divers et variés, d'autre part car les supports physiques de transmission les reliant peuvent être très hétérogènes, que ce soit au niveau du transfert de données(circulation de données sous forme d'impulsions électriques, sous forme de lumière ou bien sous forme d'ondes électromagnétiques) ou bien au niveau du type de support (lignes en cuivres, en câble coaxial, en fibre optique, ...).

La représentation d’un réseau

La topologie est une représentation d’un réseau. Cette représentation peut être considérée du point de vue de l’emplacement des matériels (câbles, postes, dispositifs de connectivité,…), et l’on parle de « topologie physique », ou du point de vue du parcours de l’information entre les différents matériels, et l’on parle de « topologie logique ». La topologie logique détermine la manière dont les stations se partage le support et dépend de la méthode d’accès au réseau. Par exemple, un réseau peut être considéré comme appartenant à une topologie en étoile, du point de vue physique, alors qu’en réalité il appartient à une topologie en anneau, du point de vue logique.

En général, la topologie représente la disposition physique de l’ensemble des composants d’un réseau. Elle est également appelée le schéma de base, l’architecture ou le plan et se représente souvent par un dessin qui réuni l’ensemble des postes, des périphériques, du câblage, des routeurs, des systèmes d’exploitation réseaux, des protocoles, etc.…

Elle peut avoir une extrême importance sur l’évolution du réseau, sur son administration, et sur les compétences des personnels qui seront amenés à s’en servir. Ainsi, il devient impératif de les recenser en fonction

• Des topologies physiques

Ici on distingue plusieurs types de topologies notamment

· En bus

· En étoile

· En anneau

· Les réseaux mixtes : En bus étoile

Physiquement, les réseaux en bus, en étoile et en anneau peuvent se ressembler beaucoup parce qu’ils peuvent être tous organisés autour d’un boîtier. Selon la topologie, le boîtier contient soit un bus, soit un concentrateur ou un anneau.

D'une manière plus générale, la représentation d'un réseau peut s'établir en fonction de la circulation de l'information. D'un point de vue Client Serveur, les rôles sont bien définies et bien séparés. Ainsi, un réseau peut être "centralisé", "répartis" ou "distribués" bien que ces notions soient relatives et souples.


Les réseaux en bus

Les réseaux en bus sont aussi appelés réseaux en bus linéaire, épine dorsale ou backbone. Les différents postes ou périphériques du réseau sont reliés à un seul et même câble (tronçon (trunk), segment). A toutes les extrémités du câble est fixé un bouchon, un terminator. La topologie en bus est dite « topologie passive » parce que le signal électrique qui circule le long du câble n’est pas régénéré quand il passe devant une station.


Les réseaux en étoile

Dans un réseau en étoile chaque poste est relié au réseau par l’intermédiaire de son propre câble à un concentrateur (un hub). Les concentrateurs s’appèlent différemment selon la topologie à laquelle ils appartiennent (les switchs, les commutateurs, les MAU ne concernent que les réseaux en anneau de type Token Ring), et les termes employés par les spécialistes peuvent également être utilisés indifféremment (ou confusionnellement).

Les concentrateurs sont dénommés différemment selon leur fonctionnalités :

· Les HUB sont de simples concentrateurs qui régénèrent le signal et le transmet à tous les ports (ceux sont des répéteurs).

· Les SWITCH sont des HUB améliorés qui peuvent transmettre des données simultanément entre plusieurs couple de stations (des répéteurs plus éfficaces).

· Les commutateurs segmentent le réseau et filtrent les paquets.

Quand un des ports d’un concentrateur est inoccupé, alors le concentrateur le courcircuite automatiquement afin que le réseau ne soit pas coupé (à contrario d’un réseau en bus qui ne fonctionne plus si une station est disconnectée). Il existe des "HUB administrables" qui permettent de segmenter le réseau.

Les concentrateurs sont essentiellement un segment à l’intérieur d’une boite. Il existe de vieux concentrateurs à « média partagé » qui sont « mono segment » (le réseau est constitué d’un seul segment logique), et les nouveaux concentrateurs (on parle plus facilement de commutateurs) qui segmentent le trafic (le réseau est constitué de plusieurs segments logiques). Le concentrateur centralise tous les échanges (le trafic), et toutes les communications passent au travers du concentrateur. Le concentrateur régénère le signal électrique (comme un répéteur multiport). Un concentrateur peut posséder 8 ou 10 ports, les ports peuvent être de différents types (concentrateurs hybrides).

Les commutateurs permettent de créer des segments logiques pour chacune des stations qui est reliée à l’un de ses ports, et indépendamment des autres segments des autres stations. Le trafic est ainsi segmenter, et chacune des stations peut émettre n’importe quand, c’est alors au commutateur de répartir les communications qui lui parviennent. Il existe des commutateurs qui disposent d’une fonction d’auto découverte (autodiscovery en anglais) et qui en 10 minutes enregistrent les adresses MAC des nœuds du réseau.

Un commutateur peut être relié à plusieurs concentrateurs, en cascade (à l'aide d'un câble UPLINK, le port juste à coté ne fonctionne plus), ce qui permet d’étendre un réseau en longueur et en nombre de stations. L’utilisation du commutateur permet de compartimenter le trafic de tout le réseau, les concentrateurs sont tous reliés au commutateur, les stations reliés à un même concentrateur (HUB) constituent un segment logique, et il y a autant de segment logique qu’il y a de HUB. L’incorporation d’un commutateur au milieu de concentrateurs permet d’augmenter la bande passante relative des stations appartenant au même segment logique. 3 HUB de 4 ports chacun en cascade équivallent à un seul HUB de 10 ports.


Les réseaux en anneau

Les réseaux en anneau sont constitués d’un seul câble qui forme une boucle logique.

Les réseaux en anneau sont des réseaux qui gèrent particulièrement le trafic. Le droit de parler sur le réseau est matérialisée par un jeton qui passe de poste en poste. Chaque poste reçoit le jeton chacun son tour, et chaque station ne peut conserver le jeton qu’un certain temps, ainsi le temps de communication est équilibré entres toutes les stations. Le trafic est ainsi très réglementé, il n’y a pas de collisions de « paquets », le signal électrique circule seul sur le câble, depuis la station émettrice jusqu’à la station réceptrice, et cette dernière renvoi un accusé de réception.

La méthode d’accès au réseau s’appèle le passage du jeton. La topologie en anneau est dite « topologie active » parce que le signal électrique est intercepté et régénéré par chaque machine. Il existe un mécanisme qui permet de contourner une station qui est tombée en panne, c’est le « by-pass ». Quand une station n’a pas reçu le jeton au bout d’un certain temps, une procédure permet d’en créer un autre.

En général, l’anneau se trouve à l’intérieur d’un boîtier qui s’appèle un MAU (Multistation Access Unit). Toutes les stations sont reliées au MAU. Il existe des anneaux doubles, où chaque station est reliée à deux anneaux différents. Cette redondance permet d’assurer une certaine sécurité. C’est généralement le cas de figure des réseaux étendus de type FDDI.

Les réseaux mixtes

Les réseaux mixtes sont des réseaux qui mélangent deux topologies :

· Les bus en étoile

· Les réseaux 100VG-AnyLAN (ETHERNET à 100 Mb/s) de la spécification IEEE 802.12 qui fonctionnent avec la méthode d’accès de la priorité de la demande

· Les anneaux en étoile

Avantages et Inconvénients des Topologies

la topologie de réseau est en informatique une définition de l'architecture d'un réseau.Elle donne une certaine disposition des différents postes informatiques du réseau et une hiérarchie de ces postes.Elle est la façon dont sont interconnectés les nœuds et les terminaux des utilisateurs.
On en distingue trois types de topologies à savoir étoile, bus et l'anneau, qui peuvent être combinées pour donner naissance à des topologies hybrides
Cependant il faut noter qu'on en retrouve aussi d'autres types de topologies à savoir maillées et arbre. Ainsi,

La topologie décrit la façon dont les composants physiques d’un réseau sont connectés : c’est ce qu’on appelle topologie physique. Les topologies physiques les plus utilisées sont : La topologie en bus, la topologie en étoile, la topologie en anneau, la topologie maillée, la topologie mixte.
La topologie peut décrire aussi la façon dont les données transitent dans les lignes de communication. Les topologies logiques les plus courantes sont Ethernet, Token Ring et FDDI

Les topologies physiques:

Topologie en bus

Dans une topologie en bus, chaque ordinateur du réseau est connecté à un câble continu ou segment qui connecte la totalité du réseau en une ligne droite.

Les avantages de ce réseau : coût faible, faciliter de mise en place.

Les inconvénients : s’il y a une rupture d’une bus, la totalité du réseau tombe en panne. Le signal n’est jamais régénéré, ce qui limite la longueur des câbles, il faut mettre un répéteur au-delà de 185 m.
La technologie utilisée est Ethernet 10 base 2.

Topologie en étoile

Elle est la plus utilisée. Toutes les stations sont reliés à un unique composant centrale : le concentrateur.
Quand une station émet vers le concentrateur, celui si envoie les données à toutes les autres machines.

Les avantage de ce réseau : la panne ou le plantage d’une station n’affecte pas l’ensemble du réseau. Ce réseau est facile à mettre en œuvre et à gérer.
Les inconvénients : coût élevé, la panne du concentrateur entraîne le disfonctionnement du réseau.

La technologie utilisée est Ethernet 10 base T, 100 base T…

Topologie en anneau

Avec la topologie en anneau, les machines sont reliés en boucle via un répartiteur appelé MAU ( Multistation Access Unit). Le MAU gère la communication. Quand une machine veut communiquer, celle-ci va envoyer une requête au MAU et le MAU va donner à la machine l’autorisation de transmettre son message. Aucune machine n’a le droit de communiquer si une machine transmet.

Topologie maillée:

Ici on a l’architecture d’une topologie maillée :

Avantages : garantie d’une meilleure stabilité du réseau en cas d’une panne du nœud.
Inconvénients : difficile à mettre en œuvre.

Topologie mixte:

La topologie mixte est une topologie qui mélange deux topologies différentes.

Exemple: bus et étoile.

Les différents topologies logiques

Ethernet

Tous les ordinateurs d'un réseau Ethernet sont reliés à une même ligne de transmission, et la communication se fait à l'aide d'un protocole appelé CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detect ce qui signifie qu'il s'agit d'un protocole d'accès multiple avec surveillance de porteuse (Carrier Sense) et détection de collision). Dans ce réseau, un poste qui désire émettre vérifie qu’il n’existe aucun trafic sur le réseau auquel il entame sa transmission. Dans le cas le contraire il reste jusqu'à ce que le réseau redevienne libre de tout trafic.

La vitesse de ce réseau est de 10 MBPS.

4.3.2. Token ring:

Token ring utilise la méthode d’accès par jeton. Un jeton circule autour de l’anneau. La station qui a le jeton émet des données qui font le tour de l’anneau. Lorsque les données reviennent, la station qui les a envoyés les élimine.

Avantage : le signal qui circule est régénéré par chaque MAU.

Inconvénients : la panne d’une station MAU entraîne le disfonctionnement du réseau. Le coût est élevé, l’interconnexion entre plusieurs anneaux n’est pas facile à réaliser.

4. 3.3. FDDI:

La technologie LAN FDDI (Fiber Distributed Data Interface) est une technologie à double anneaux. La FDDI est beaucoup plus avantageux que le token ring dans la mesure où si une des anneaux est défectueux, le réseau continue à fonction. En faite, l’une des anneaux permet de rattraper et corriger les erreurs de l’autre et vis versa.

4.3.4. ATM

ATM (Asynchronous Transfer Mode, c'est-à-dire mode de transfert asynchrone) est une technologie de réseau récente, que ethernet, token ring, et FDDI. Il s’agit d’un protocole réseau de niveau 2 à commutation de cellules, qui a pour objectif de multiplexer différents flots de données sur un même lien utilisant une technologie de type TDM ou MRF (Multiplexage à Répartition dans le Temps).

ATM a été conçu pour fournir un standard réseau unifié qui pourrait supporter un trafic réseau synchrone (PDH, SDH), aussi bien qu'un trafic utilisant des paquets (IP, Frame relay, etc.) tout en supportant plusieurs niveaux de qualité de service (QoS).

ATM est un protocole asynchrone, s'appuyant fréquemment sur une couche de transport synchrone. C'est à dire que les cellules ATM sont envoyées de manière asynchrone, en fonction des données à transmettre, mais sont insérées dans le flux de donnée synchrone d'un protocole de niveau inférieur pour leur transport.