1 Réseaux Insaf Tnazefti Kerkeni Support n°3 Architecture et Topologie des Réseaux Insaf Tnazefti Kerkeni IUT Calais Département Informatique Réseaux

2 Insaf Tnazefti Kerkeni Introduction Topologie La topologie des réseaux est la façon de raccorder différentes stations (les ETTDs) entre elles. On parle aussi parfois d’architecture physique On distingue généralement cinq types de topologie La Topologie en Bus La Topologie en Boucle (Anneau) La Topologie en Étoile La Topologie en Arbre La Topologie maillé ou point-à-point

3 Réseaux Insaf Tnazefti Kerkeni Introduction Différentes Topologies Choix selon: l bilan des é quipements informatiques existants l analyse des besoins imm é diats l disposition g é ographique des é quipements et des locaux l besoins futurs l co û ts d ’ investissement et de maintenance

4 Réseaux Insaf Tnazefti Kerkeni Topologie en Bus On dit qu’un réseau a une topologie en bus quand toutes les stations sont reliées à un câble unique Les stations sont raccordées au Bus de façon passive par dérivation électrique ou optique

5 Réseaux Insaf Tnazefti Kerkeni Topologie en Bus Caractéristiques de la Topologie en Bus Si une station tombe en panne, elle ne perturbe pas le réseau (sauf si elle se met à émettre en permanence) Le signal émis par une station se propage dans un seul sens ou dans les deux sens  Si la transmission est bi-directionnelle : toutes les stations connectées reçoivent les signaux émis sur le bus  C’est Alors une topologie à diffusion physique (un peu comme la radio), qui ne nécessite aucun équipement intermédiaire tant que on ne veut pas augmenter la distance couverte ou le nombre d’équipements terminaux  Toutes les stations reçoivent le signal en même temps (au délai de propagation près) C’est la structure la plus utilisée de nos jours dans les réseaux locaux. Le standard le plus connu est Ethernet (CSMA/CD) Le bus est terminé à ses extrémités par des bouchons pour absorber (éliminer) les réflexions possible du signal l Branchement ou d é branchement facile d'un n œ ud sans affecter le fonctionnement du reste du r é seau Difficult é à localiser une panne due à un poste ou à un câble d é fectueux.

6 Réseaux Insaf Tnazefti Kerkeni Topologie en Anneau Un réseau a une topologie en anneau quand toute ses stations sont connectées en chaîne les unes aux autres par une liaison bipoint de la première à la dernière. Chaque station joue donc un rôle de station intermédiaire Une station reçoit une trame, la ré- émet à la station successeur Les stations sont raccordées de manière active  chaque station a un rôle d’intercepter les messages qui lui arrivent en amont de la boucle, les interprètent, et les réémet en aval de la boucle si ceci est nécessaire (avec un léger retard) mécanisme nécessaire pour contrôler la rotation des messages (ne pas transmettre le même message indéfiniment.

7 Réseaux Insaf Tnazefti Kerkeni Topologie en Anneau Sur une boucle, l’unité de raccordement assure les fonctions suivantes : elle insère les informations à émettre bit par bit sur la boucle elle intercepte les informations qui lui arrive en amont de la boucle afin de :  les copier si elles sont destiné à sa station puis les retransmettre en aval ou les retirer du la boucle ( le retrait est réservé en général à la source, mais selon les techniques d’accès au réseau, le destinataire peut faire le retrait ) les retransmettre en aval si sa station n’est ni source ni la destination de ces informations elle joue le rôle de répéteur (sans interprétation des informations) si sa station est inactive

8 Réseaux Insaf Tnazefti Kerkeni Topologie en Anneau Un réseau a une topologie en anneau est : Économique Peu fiable et peu efficace R é seau bloqu é si un n œ ud est en panne ou s'il y a rupture du câble en un point quelconque de l ’ anneau L ’ utilisation d ’ un double anneau augmente la s é curit é (r é seaux locaux FDDI à fibre optique) Unidirectionnel Bidirectionnel

9 Réseaux Insaf Tnazefti Kerkeni Topologie en Étoile Un réseau a une topologie en étoile quand les stations sont raccordées par des liaisons point-à- point à des noeuds qui sont chargés de ré-émettre les trames De tel noeuds peuvent être passifs (comme dans les étoiles optiques) Le Noeud peut être Un répéteur ou un commutateur selon le cas Un serveur centrale de base donnée ou d’archivage

10 Réseaux Insaf Tnazefti Kerkeni Topologie en Étoile C’est la structure la plus ancienne et la plus simple des structures des réseaux téléinformatiques Avantages Ajout aisé des équipements Gestion facile du réseau Une défaillance d’un équipement terminal ne met pas en cause le fonctionnement du reste du réseau Inconvénients Grande dépendance de la station centrale: Si la station centrale tombe en panne cela pause un problème à tous les autres stations pouvant aller jusqu’à l’immobilisation de tout le réseau en cas de panne. Pour résoudre ce problème : doubler ou même tripler la station centrale (si une station tombe en panne, l’autre prend le relève) Longueur des câbles importante Utilisation fréquente dans les auto-commutateurs téléphoniques ( PABX : Private Automatic Branching eXchange ) Topologie en Étoile Passive : la station centrale réémet directement vers toutes les stations tous les signaux reçus d’une d’entre elles (on peut l’assimiler au comportement d’un BUS)

11 Réseaux Insaf Tnazefti Kerkeni Topologie en Arbre C’est une extension de la topologie en étoile : chaque station peut être une station centrale d’un sous ensemble de stations formant une structure en étoile Topologie complexe

12 Réseaux Insaf Tnazefti Kerkeni Topologie Maillée un réseau a une topologie maillée quand les stations sont reliées entre elles par différentes liaisons physique point-à-point Toutes les stations ne sont pas reliées directement à toutes les autres Certaines stations jouent le rôle de station intermédiaire

13 Réseaux Insaf Tnazefti Kerkeni Classification des réseaux selon leur taille MAN réseaux métropolitains LAN Réseaux locaux bus PAN Réseau personnel cluster WAN réseaux étendus 1 m 10 m100 m1 km10 km100 km

14 Réseaux Insaf Tnazefti Kerkeni Classification des réseaux selon leur taille PAN (Personal Area Network) Réseau Personnel (PAN : Personal Area Network) C’est un réseau qui interconnecte (souvent par des liaisons sans fil) des équipements personnels comme un ordinateur portable, un agenda électronique Il peut aussi interconnecter un groupe d’unités centrales relié entre elle de manière à agir comme un seul ordinateur  Soit pour faire de la répartition de charge  Soit pour faire des calculs distribués (parallélisme)

15 Réseaux Insaf Tnazefti Kerkeni Classification des réseaux selon leur taille LAN (Local Area Network) Réseau Local (LAN : Local Area Network) C’est un réseau qui peut s’étendre de quelques mètres à quelques kilomètres et correspond au réseau d’une entreprise Peut se développer sur plusieurs bâtiments et permet de satisfaire tous les besoins internes de cette entreprise Les débits dans un réseau local peuvent atteindre queqlues dizaine de Mégabits/S (10Mbit/s, 100 Mbits/sec) La portée d’un LAN est théoriquement 2,5 Km

16 Réseaux Insaf Tnazefti Kerkeni Classification des réseaux selon leur taille MAN (Metropolitan Area Network) Réseau Métropolitain (MAN : Metropolitan Area Network) Interconnecte plusieurs lieux situés dans une même ville, par exemple les différentes sites d’une université ou d’une administration chacun possédant son propre réseau Local Il est parfois appelé Intranet ou Backbone

17 Réseaux Insaf Tnazefti Kerkeni Classification des réseaux selon leur taille WAN (Wide Area Network) Réseau Etendu : (WAN : Wide Area Network) permet de communiquer à l’échelle d’un pays ou mondial Les infrastructures physiques peuvent être terrestre (Câble, Fibre optique,…) spatiales à l’aide des satellites de télécommunications

18 Réseaux Insaf Tnazefti Kerkeni Récapitulatif WAN LAN MAN commutationdiffusion RTC Transpac constructeurs RNIS Ethernet Token Ring FDDI typetailledébitdifférences bus d'ordi. LAN WAN < 1mètre < 2-3 km >100km Gbit/s <20Mbit/s multiaccès diffusion support unique <100Kbit/s mémorisation commutation structure maillée MAN <100km >100Mbit/s

19 Réseaux Insaf Tnazefti Kerkeni Modes de Fonctionnement Quelle que soit l’architecture d’un réseau on trouve deux mode de fonctionnement différents : Avec Connexion : toute communication entre deux stations suit le processus suivant :  l’émetteur demande d’établir une connexion par l’envoi d’un bloc de donnée spécial  si le récepteur refuse la connexion (ou le fournisseur de service) la communication est annulé  si la connexion est acceptée, alors mise en place d’un circuit virtuel dans le réseau traçant le chemin de l’émetteur vers le récepeteur  Les données sont ensuite envoyés sur le chemin du circuit virtuel d’un point à l’autre  quand la communication termine, la connexion est libérée un exemple : le réseau téléphonique

20 Réseaux Insaf Tnazefti Kerkeni Modes de Fonctionnement Sans Connexion : Dans ce mode le blocs de données est appelé datagrammes et sont émis sans vérifier si les noeuds à atteindre ainsi que les noeuds intermédiaires sont actifs. Ce service est semblable à celui du service postale classique  le client poste une lettre dans une boite au lettres (c’est le datagramme à envoyer)  chaque lettre porte le nom et l’adresse du destinataire (chaque datagramme contient dans une PDU l’adresse de la destination)  chaque client a une adresse propre et une boîte au lettres (de même chaque station dans le réseau doit être identifié par son adresse qui est unique sur le réseau)  le contenu de l’information reste inconnu à la poste (les nœuds intermédiaires aussi lisent l’adresse uniquement sans lire le contenu des données)  le chemin que va suivre la lettre est inconnu à celui qui a poster le message (de même pour un datagramme qui circule dans le réseau suit un chemin inconnu par l’application qui l’envoit )