ECUE : Fondement des Réseaux
Chapitre 1 : Notion de base en réseaux
Introduction
La notion réseau est une notion assez vague et en vogue aujourd’hui. Un réseau
n’est qu’un ensemble d’ordinateurs et de périphériques reliés entre eux dans le but
d’échanger des données. Avant de se lancer dans les notions de normalisation des
réseaux, nous présentons une idée à propos de la terminologie des réseaux ainsi que les
composants nécessaires pour assurer cet échange d’information et les différentes
topologies des réseaux locaux.
1. Généralités :
1.1 Notion d’un réseau :
Un réseau est un ensemble d'objets interconnectés les uns avec les autres. Il permet de
faire circuler des éléments entre chacun de ces objets selon des règles bien définies. En fait, on appelle réseau (de données) tout système téléinformatique 1 formé d’équipements
reliés entre eux par des voies de communication grâce auxquelles ces divers éléments peuvent
communiquer.
(équipements :
ordinateurs,
périphériques
(imprimante,
scanner,
commutateurs…)
Un réseau (Network) : c’est un ensemble des ordinateurs et périphériques connectés les uns
aux autres.
Mise en réseau (Networking) : Mise en œuvre des outils et des tâches permettant de relier des
ordinateurs afin qu’ils puissent partager des ressources.
Selon le type d'objet, on parlera souvent d’:
Un réseau téléphonique : C’est un réseau qui permet de faire circuler la voix entre
plusieurs postes de téléphone.
Un réseau de neurones: C’est un ensemble de cellules interconnectées entre-elles
Un réseau informatique : C’est un ensemble d'ordinateurs reliés entre eux grâce à des
lignes physiques et échangeant des informations sous forme de données binaires.
C'est bien évidemment aux réseaux informatiques qu’on va s’intéresser .
1 Téléinformatique : c’est l’association du traitement et du transport de l’information. Traitement : domaine de l’informatique. Transport : domaine des télécommunications.
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1.2 Utilité d’un réseau
La mise en œuvre d’un réseau permet:
Le partage de fichiers, des applications…
La communication entre personnes (grâce au courrier électronique, la discussion en
direct, ...)
La communication entre processus (entre des machines industrielles)
La garantie de l'unicité de l'information (les bases de données)
Les jeux vidéo à plusieurs, ...
2. Les composants d’un réseau :
Tous les réseaux ont en commun un certain nombre d’éléments et de caractéristiques :
Les périphériques finaux : Ceux sont les périphériques réseau auxquels les
personnes sont le plus habituées à utiliser. Ils forment l’interface entre le réseau humain et le
réseau de communication sous-jacent Par exemple : les stations de travail, les ordinateurs
portables, les serveurs de fichiers, les serveurs Web, les imprimantes réseau, les téléphones
VoIP, les lecteurs de codes à barres sans fil ou les assistants numériques personnels….
Dans le cas d’un réseau, les périphériques finaux sont appelés hôtes. Un périphérique hôte
constitue soit la source, soit la destination d’un message transmis à travers le réseau.
En effet un périphérique final est un périphérique de bureau ou mobile dont se sert
l’utilisateur final.
Les périphériques intermédiaires :
Les réseaux dépendent de périphériques intermédiaires pour fournir une connectivité et
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travailler en arrière plan afin de garantir le flux de données à travers le réseau. I ls connectent
les hôtes individuels au réseau et peuvent connecter plusieurs réseaux individuels afin de
former un inter réseau.
Les périphériques intermédiaires choisissent le chemin des données mais ne modifient pas le
contenu des données.
Exemples : périphériques d’accès réseau (concentrateurs, commutateurs et points d’accès sans
fil), périphériques inter réseau (routeurs) et les périphériques de sécurité (pare- feu), …
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Les supports de transmission : ils fournissent le canal via lequel le message se
déplace de la source à la destination. Pour relier les diverses entités d'un réseau, plusieurs
supports physiques de transmission de données peuvent être utilisés. Une de ces possibilités
est l'utilisation de câbles. Il existe de nombreux types de supports, mais on distingue
généralement deux types : les supports filaires (paires torsadées, câble coaxial, fibre
optique…) et les supports sans fil (onde électromagnétique).
Les services et les processus constituent les programmes de communication,
appelés logiciels, qui sont exécutés sur les périphériques réseau. Un service réseau fournit des
informations en réponse à une demande
3. Les modes de fonctionnement d’un réseau
On distingue généralement deux modes de fonctionnement pour les réseaux qui dépendent des
critères suivants :
- Taille de l’entreprise,
- Niveau de sécurité nécessaire,
- Type d’activité,
- Niveau de compétence d’administration disponible,
- Volume du trafic sur le réseau,
- Besoins des utilisateurs du réseau,
- Budget alloué au fonctionnement du réseau (pas seulement l’achat mais aussi
l’entretien et la maintenance).
3.1 Les réseaux peer to peer « P2P » :
Les réseaux «peer to peer» sont également appelés des réseaux «postes à postes» en
français. En fait, dans un réseau poste à poste, il n’existe ni serveur dédié, ni hiérarchie entre
les machines : tous les ordinateurs sont égaux.
Ainsi chaque ordinateur dans un tel réseau peut être comme étant serveur ou client. Cela
signifie que chacun des ordinateurs du réseau est libre de partager ses ressources.
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Chaque machine est à la fois client et serveur, il n’y a pas d’administrateur chargé de veiller
sur l’ensemble du réseau. C’est à l’utilisateur de chaque ordinateur de choisir les données
qu’il souhaite partager sue le réseau.
Par exemple, un ordinateur relié à une imprimante pourra donc éventuellement la partager
afin que tous les autres ordinateurs puissent y accéder via le réseau
Le réseau poste à poste est également appelé « Groupe de travail ». Il contient moins de dix
ordinateurs et il est de ce fait mois coûteux que le réseau articulé autour d’un serveur.
3.2 Les réseaux en mode Client/Serveur :
Dans un environnement comprenant plus de dix utilisateurs, un réseau poste à poste
n’est plus approprié. La plupart des stations sont des « postes clients », c'est à dire des
ordinateurs dont se servent les utilisateurs, les autres stations sont dédiées à une ou plusieurs
tâches spécialisées, on dit alors qu'ils sont des serveurs.
La plupart des réseaux de ce type ont donc un serveur dédié. Un serveur dédié est une
machine qui fait office de serveur uniquement et qui n’est pas utilisée comme client. Les
serveurs sont dis « dédiés » car ils sont optimisé de façon à répondre rapidement aux
demandes des clients du réseau et à garantir la sécurité des fichiers et des dossiers.
En fait, dans le modèle client/serveur, le périphérique qui demande les informations
est nommé client et celui qui répond à la requête est nommé serveur. Le client commence
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l’échange en demandant des données au serveur, qui répond en envoyant un ou plusieurs flux
de données au client.
Comme exemple de réseau client/serveur, citons un environnement d’entreprise dans lequel
les employés utilisent un serveur de messagerie d’entreprise pour envoyer, recevoir et stocker
leur courriel. Le client de messagerie situé sur l’ordinateur d’un employé envoie une demande
au serveur de messagerie pour tout courriel non lu. Le serveur répond en envoyant le courriel
requis au client.
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4. La topologie du réseau
4.1 Définition de la topologie
Un réseau informatique est constitué d'ordinateurs reliés entre eux grâce à des lignes de
communication
(câbles
réseaux, etc.) et des éléments matériels
(cartes
réseau,
concentrateur…). L'arrangement physique, c'est-à-dire la configuration spatiale du réseau est
appelé topologie physique. On distingue généralement les topologies suivantes :
• Topologie en bus
• Topologie en étoile
• Topologie en anneau
• Topologie en arbre
• Topologie maillée
On distingue la topologie physique (la configuration spatiale, visible, du réseau) de la
topologie logique. En effet la topologie logique, par opposition à la topologie physique,
représente la façon dont les données 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 réseau. En effet, dans une
topologie en bus tous les ordinateurs sont reliés à une même ligne de transmission par
l'intermédiaire de câble, généralement coaxial. Le mot « bus » désigne la ligne physique qui
relie les machines du réseau.
Figure 1: Topologie en bus
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Cette topologie a pour avantage d'être facile à mettre en œuvre et de posséder un
fonctionnement simple. En revanche, elle est extrêmement vulnérable étant donné que si l'une
des connexions est défectueuse, l'ensemble du réseau sera affecté.
4.3 La topologie en étoile
Dans une topologie en étoile, les ordinateurs du réseau sont reliés à un système matériel
central appelé concentrateur (en anglais hub). Il s'agit d'une boîte comprenant un certain
nombre de jonctions (raccordements) auxquelles il est possible de raccorder les câbles réseau
en provenance des ordinateurs. Celui-ci a pour rôle d'assurer la communication entre les
différentes jonctions.
Figure 2: Topologie en étoile
Contrairement aux réseaux construits sur une topologie en bus, les réseaux suivant une
topologie en étoile sont beaucoup moins vulnérables car une des connexions peut être
débranchée sans paralyser le reste du réseau. Le point critique de ce réseau est le
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concentrateur, car sans lui plus aucune communication entre les ordinateurs du réseau n'est
possible.
En revanche, un réseau à topologie en étoile est plus coûteux qu'un réseau à topologie en bus
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car un matériel supplémentaire est nécessaire (le hub).
4.4 La topologie en anneau
Dans un réseau possédant une topologie en anneau, les ordinateurs sont situés sur une
boucle et communiquent chacun à leur tour (On dit que le droit de parole est accordé à
l’ordinateur qui a le jeton).
Figure 3: Topologie en anneau
En réalité, dans une topologie anneau, les ordinateurs ne sont pas reliés en boucle, mais
sont reliés à un répartiteur (appelé MAU, Multistation Access Unit) qui va gérer
la
communication entre les ordinateurs qui lui sont reliés en accordant à chacun d'entre-deux un
temps de parole (affectation du jeton).
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4.5 La topologie en arbre
Aussi connu sous le nom de topologie hiérarchique, le réseau est divisé en niveaux. Le
sommet, le haut niveau, est connecté à plusieurs nœuds de niveau inférieur, dans la hiérarchie.
Ces nœuds peuvent être eux- mêmes connectés à plusieurs nœuds de niveau inférieur. Le tout
dessine alors un arbre, ou une arborescence.
Figure 4: Topologie en arbre
4.6 La topologie maillée
Une topologie maillée, est une évolution de la topologie en étoile, elle correspond à
plusieurs liaisons point à point. Chaque terminal est relié à tous les autres.
L'inconvénient est le nombre de liaisons nécessaires qui devient très élevé. Cette topologie se rencontre dans les grands réseaux de distribution (Exemple : Internet).
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Figure 5: Topologie maillée
Généralement, la topologie maillée n'est pas considérée comme très pratique. En
revanche, elle présente une extrême tolérance aux pannes et chaque liaison garantit une
capacité donnée.
En règle générale, on utilise cette topologie dans un réseau hybride dans lequel seuls
les sites les plus grands ou les plus importants sont interconnectés. Supposons par exemple le
cas d’une entreprise qui gère un réseau étendu constitué de 4 ou 5 sites principaux et d'un
grand nombre de bureaux à distance. Les grands systèmes qui équipent les sites principaux
doivent communiquer, afin de gérer une base de données répartie. Dans ce cas, il est possible
d'envisager une topologie maillée hybride avec des liaisons redondantes entre les sites
principaux afin d'assurer des communications continues entre les grands systèmes.
4.7 La topologie hybride
De nombreuses topologies sont des combinaisons hybrides de bus, d’étoile d’anneaux et
de maillages.
a. Topologie bus d’étoile :
C’est la combinaison des topologies bus et étoile. Un bus d’étoile se compose de
plusieurs réseaux à topologie en étoile, relié par des tronçons de type bus linéaire.
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Figure 6 : Topologie bus d’étoile
Si un ordinateur tombe en panne, cela n’a pas d’incidence sur le reste du réseau. Les
autres ordinateurs continuent de communiquer. Si un concentrateur tombe en panne, aucun
ordinateur connecté à ce concentrateur ne peut plus communiquer. Si ce concentrateur est
relié à d’autres concentrateurs, ces connexions sont également interrompues.
b. Topologie anneau d’étoile :
Dans un bus d’étoile, les concentrateurs sont reliés par des tronçons de type bus linéaire,
alors que dans un anneau d’étoile, les concentrateurs sont reliés à un concentrateur principal.
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