ECUE : Fondement des R seaux
Chapitre 1 : Notion de base en r seaux
Introduction
La notion r seau est une notion assez vague et en vogue aujourdhui. Un r seau
nest quun ensemble dordinateurs et de p riph riques reli s entre eux dans le but
d changer des donn es. Avant de se lancer dans les notions de normalisation des
r seaux, nous pr sentons une id e propos de la terminologie des r seaux ainsi que les
composants n cessaires pour assurer cet change dinformation et les diff rentes
topologies des r seaux locaux.
1. G n ralit s :
1.1 Notion dun r seau :
Un r seau est un ensemble d'objets interconnect s les uns avec les autres. Il permet de
faire circuler des l ments entre chacun de ces objets selon des r gles bien d finies.
En fait, on appelle r seau (de donn es) tout syst me t l informatique 1 form d quipements
reli s entre eux par des voies de communication gr ce auxquelles ces divers l ments peuvent
communiquer.
( quipements :
ordinateurs,
p riph riques
(imprimante,
scanner,
commutateurs&)
Un r seau (Network) : cest un ensemble des ordinateurs et p riph riques connect s les uns
aux autres.
Mise en r seau (Networking) : Mise en Suvre des outils et des t ches permettant de relier des
ordinateurs afin quils puissent partager des ressources.
Selon le type d'objet, on parlera souvent d:
Un r seau t l phonique : Cest un r seau qui permet de faire circuler la voix entre
plusieurs postes de t l phone.
Un r seau de neurones: Cest un ensemble de cellules interconnect es entre-elles
Un r seau informatique : Cest un ensemble d'ordinateurs reli s entre eux gr ce des
lignes physiques et changeant des informations sous forme de donn es binaires.
C'est bien videmment aux r seaux informatiques quon va sint resser .
1 T l informatique : cest lassociation du traitement et du transport de linformation. Traitement : domaine de
linformatique. Transport : domaine des t l communications.
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1.2 Utilit dun r seau
La mise en Suvre dun r seau permet:
Le partage de fichiers, des applications&
La communication entre personnes (gr ce au courrier lectronique, la discussion en
direct, ...)
La communication entre processus (entre des machines industrielles)
La garantie de l'unicit de l'information (les bases de donn es)
Les jeux vid o plusieurs, ...
2. Les composants dun r seau :
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Tous les r seaux ont en commun un certain nombre d l ments et de caract ristiques :
Les p riph riques finaux : Ceux sont les p riph riques r seau auxquels les
personnes sont le plus habitu es utiliser. Ils forment linterface entre le r seau humain et le
r seau de communication sous-jacent Par exemple : les stations de travail, les ordinateurs
portables, les serveurs de fichiers, les serveurs Web, les imprimantes r seau, les t l phones
VoIP, les lecteurs de codes barres sans fil ou les assistants num riques personnels&.
Dans le cas dun r seau, les p riph riques finaux sont appel s h tes. Un p riph rique h te
constitue soit la source, soit la destination dun message transmis travers le r seau.
En effet un p riph rique final est un p riph rique de bureau ou mobile dont se sert
lutilisateur final.
Les p riph riques interm diaires :
Les r seaux d pendent de p riph riques interm diaires pour fournir une connectivit et
travailler en arri re plan afin de garantir le flux de donn es travers le r seau. I ls connectent
les h tes individuels au r seau et peuvent connecter plusieurs r seaux individuels afin de
former un inter r seau.
Les p riph riques interm diaires choisissent le chemin des donn es mais ne modifient pas le
contenu des donn es.
Exemples : p riph riques dacc s r seau (concentrateurs, commutateurs et points dacc s sans
fil), p riph riques inter r seau (routeurs) et les p riph riques de s curit (pare- feu), &
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Les supports de transmission : ils fournissent le canal via lequel le message se
d place de la source la destination. Pour relier les diverses entit s d'un r seau, plusieurs
supports physiques de transmission de donn es peuvent tre utilis s. Une de ces possibilit s
est l'utilisation de c bles. Il existe de nombreux types de supports, mais on distingue
g n ralement deux types : les supports filaires (paires torsad es, c ble coaxial, fibre
optique&) et les supports sans fil (onde lectromagn tique).
Les services et les processus constituent les programmes de communication,
appel s logiciels, qui sont ex cut s sur les p riph riques r seau. Un service r seau fournit des
informations en r ponse une demande
3. Les modes de fonctionnement dun r seau
On distingue g n ralement deux modes de fonctionnement pour les r seaux qui d pendent des
crit res suivants :
- Taille de lentreprise,
- Niveau de s curit n cessaire,
- Type dactivit ,
- Niveau de comp tence dadministration disponible,
- Volume du trafic sur le r seau,
- Besoins des utilisateurs du r seau,
- Budget allou au fonctionnement du r seau (pas seulement lachat mais aussi
lentretien et la maintenance).
3.1 Les r seaux peer to peer P2P :
Les r seaux peer to peer sont galement appel s des r seaux postes postes en
fran ais. En fait, dans un r seau poste poste, il nexiste ni serveur d di , ni hi rarchie entre
les machines : tous les ordinateurs sont gaux.
Ainsi chaque ordinateur dans un tel r seau peut tre comme tant serveur ou client. Cela
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signifie que chacun des ordinateurs du r seau est libre de partager ses ressources.
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Chaque machine est la fois client et serveur, il ny a pas dadministrateur charg de veiller
sur lensemble du r seau. Cest lutilisateur de chaque ordinateur de choisir les donn es
quil souhaite partager sue le r seau.
Par exemple, un ordinateur reli une imprimante pourra donc ventuellement la partager
afin que tous les autres ordinateurs puissent y acc der via le r seau
Le r seau poste poste est galement appel Groupe de travail . Il contient moins de dix
ordinateurs et il est de ce fait mois co teux que le r seau articul autour dun serveur.
3.2 Les r seaux en mode Client/Serveur :
Dans un environnement comprenant plus de dix utilisateurs, un r seau poste poste
nest plus appropri . La plupart des stations sont des postes clients , c'est dire des
ordinateurs dont se servent les utilisateurs, les autres stations sont d di es une ou plusieurs
t ches sp cialis es, on dit alors qu'ils sont des serveurs.
La plupart des r seaux de ce type ont donc un serveur d di . Un serveur d di est une
machine qui fait office de serveur uniquement et qui nest pas utilis e comme client. Les
serveurs sont dis d di s car ils sont optimis de fa on r pondre rapidement aux
demandes des clients du r seau et garantir la s curit des fichiers et des dossiers.
En fait, dans le mod le client/serveur, le p riph rique qui demande les informations
est nomm client et celui qui r pond la requ te est nomm serveur. Le client commence
l change en demandant des donn es au serveur, qui r pond en envoyant un ou plusieurs flux
de donn es au client.
Comme exemple de r seau client/serveur, citons un environnement dentreprise dans lequel
les employ s utilisent un serveur de messagerie dentreprise pour envoyer, recevoir et stocker
leur courriel. Le client de messagerie situ sur lordinateur dun employ envoie une demande
au serveur de messagerie pour tout courriel non lu. Le serveur r pond en envoyant le courriel
requis au client.
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4. La topologie du r seau
4.1 D finition de la topologie
Un r seau informatique est constitu d'ordinateurs reli s entre eux gr ce des lignes de
communication
(c bles
r seaux, etc.) et des l ments mat riels
(cartes
r seau,
concentrateur&). L'arrangement physique, c'est- -dire la configuration spatiale du r seau est
appel topologie physique. On distingue g n ralement les topologies suivantes :
" Topologie en bus
" Topologie en toile
" Topologie en anneau
" Topologie en arbre
" Topologie maill e
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On distingue la topologie physique (la configuration spatiale, visible, du r seau) de la
topologie logique. En effet la topologie logique, par opposition la topologie physique,
repr sente la fa on dont les donn es transitent dans les lignes de communication. Les
topologies logiques les plus courantes sont Ethernet, Token Ring et FDDI.
4.2 La topologie en Bus
Une topologie en bus est l'organisation la plus simple d'un r seau. En effet, dans une
topologie en bus tous les ordinateurs sont reli s une m me ligne de transmission par
l'interm diaire de c ble, g n ralement coaxial. Le mot bus d signe la ligne physique qui
relie les machines du r seau.
Figure 1: Topologie en bus
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Cette topologie a pour avantage d' tre facile mettre en Suvre et de poss der un
fonctionnement simple. En revanche, elle est extr mement vuln rable tant donn que si l'une
des connexions est d fectueuse, l'ensemble du r seau sera affect .
4.3 La topologie en toile
Dans une topologie en toile, les ordinateurs du r seau sont reli s un syst me mat riel
central appel concentrateur (en anglais hub). Il s'agit d'une bo te comprenant un certain
nombre de jonctions (raccordements) auxquelles il est possible de raccorder les c bles r seau
en provenance des ordinateurs. Celui-ci a pour r le d'assurer la communication entre les
diff rentes jonctions.
Figure 2: Topologie en toile
Contrairement aux r seaux construits sur une topologie en bus, les r seaux suivant une
topologie en toile sont beaucoup moins vuln rables car une des connexions peut tre
d branch e sans paralyser le reste du r seau. Le point critique de ce r seau est le
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concentrateur, car sans lui plus aucune communication entre les ordinateurs du r seau n'est
possible.
En revanche, un r seau topologie en toile est plus co teux qu'un r seau topologie en bus
car un mat riel suppl mentaire est n cessaire (le hub).
4.4 La topologie en anneau
Dans un r seau poss dant une topologie en anneau, les ordinateurs sont situ s sur une
boucle et communiquent chacun leur tour (On dit que le droit de parole est accord
lordinateur qui a le jeton).
Figure 3: Topologie en anneau
En r alit , dans une topologie anneau, les ordinateurs ne sont pas reli s en boucle, mais
sont reli s un r partiteur (appel MAU, Multistation Access Unit) qui va g rer
la
communication entre les ordinateurs qui lui sont reli s en accordant chacun d'entre-deux un
temps de parole (affectation du jeton).
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4.5 La topologie en arbre
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Aussi connu sous le nom de topologie hi rarchique, le r seau est divis en niveaux. Le
sommet, le haut niveau, est connect plusieurs nSuds de niveau inf rieur, dans la hi rarchie.
Ces nSuds peuvent tre eux- m mes connect s plusieurs nSuds de niveau inf rieur. Le tout
dessine alors un arbre, ou une arborescence.
Figure 4: Topologie en arbre
4.6 La topologie maill e
Une topologie maill e, est une volution de la topologie en toile, elle correspond
plusieurs liaisons point point. Chaque terminal est reli tous les autres.
L'inconv nient est le nombre de liaisons n cessaires qui devient tr s lev . Cette topologie se
rencontre dans les grands r seaux de distribution (Exemple : Internet).
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Figure 5: Topologie maill e
G n ralement, la topologie maill e n'est pas consid r e comme tr s pratique. En
revanche, elle pr sente une extr me tol rance aux pannes et chaque liaison garantit une
capacit donn e.
En r gle g n rale, on utilise cette topologie dans un r seau hybride dans lequel seuls
les sites les plus grands ou les plus importants sont interconnect s. Supposons par exemple le
cas dune entreprise qui g re un r seau tendu constitu de 4 ou 5 sites principaux et d'un
grand nombre de bureaux distance. Les grands syst mes qui quipent les sites principaux
doivent communiquer, afin de g rer une base de donn es r partie. Dans ce cas, il est possible
d'envisager une topologie maill e hybride avec des liaisons redondantes entre les sites
principaux afin d'assurer des communications continues entre les grands syst mes.
4.7 La topologie hybride
De nombreuses topologies sont des combinaisons hybrides de bus, d toile danneaux et
de maillages.
a. Topologie bus d toile :
Cest la combinaison des topologies bus et toile. Un bus d toile se compose de
plusieurs r seaux topologie en toile, reli par des tron ons de type bus lin aire.
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Figure 6 : Topologie bus d toile
Si un ordinateur tombe en panne, cela na pas dincidence sur le reste du r seau. Les
autres ordinateurs continuent de communiquer. Si un concentrateur tombe en panne, aucun
ordinateur connect ce concentrateur ne peut plus communiquer. Si ce concentrateur est
reli dautres concentrateurs, ces connexions sont galement interrompues.
b. Topologie anneau d toile :
Dans un bus d toile, les concentrateurs sont reli s par des tron ons de type bus lin aire,
alors que dans un anneau d toile, les concentrateurs sont reli s un concentrateur principal.
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