Table of Contents
Les réseaux
Généralités
Il y a deux catégories de réseaux :
- Réseaux poste à poste
- Réseaux avec serveur dédié
Le réseau poste à poste
Chaque poste ou station fait office de serveur. Les données ne sont pas centralisées. L’avantage majeur d’une telle installation est son faible coût en matériel (les postes de travail et une carte réseau par poste). En revanche, si le réseau commence à comporter plusieurs machines (>10 postes) il devient impossible à gérer.
Par exemple : Si on a 4 postes et 10 utilisateurs, chaque poste doit contenir les 10 mots de passe afin que les utilisateurs puissent travailler sur n’importe lequel des postes. Mais si maintenant il y a 60 postes et 300 utilisateurs, la gestion des mots dépasse devient périlleuse.
Le réseau avec serveur dédié
Il ressemble un peu au réseau poste à poste mais cette fois-ci, on y rajoute un poste plus puissant, dédié à des tâches bien précises. Cette nouvelle station s’appelle serveur. Le serveur centralise les données relatives au bon fonctionnement du réseau. Dans l’exemple précédant, c’est lui qui contient tous les mots de passe. Ainsi ils ne se trouvent plus qu’à un seul endroit. Il est donc plus facile pour l’administrateur du réseau de les modifier ou d’en créer d’autres.
L’avantage de ce type de réseau est sa facilité de gestion des réseaux comportant beaucoup de postes. Son inconvénient majeur est son coût souvent très élevé en matériel. En effet, en plus des postes de travail il faut se procurer un serveur qui coûte cher car c’est une machine très puissante et perfectionnée. De plus la carte réseau que l’on y met est de meilleure qualité que celle des postes de travail.
Topologie
Nous allons nous concentrer sur les réseaux avec un, ou plusieurs, serveur dédié. Par topologie, nous entendons la façon dont on connecte les machines au serveur. Il y en a trois principales
Bus
Tous les équipements sont branchés en série sur le serveur. Chaque poste reçoit l’information mais seul le poste pour lequel le message est adressé traite l’information. On utilise un câble coaxial pour ce type de topologie.
L’avantage du bus est sa simplicité de mise en œuvre et sa bonne immunité aux perturbations électromagnétiques.
Par contre, si le câble est interrompu, toute communication sur le réseau est impossible.
Etoile
Dans cette topologie, toutes les liaisons sont issues d’un point central. C’est une liaison dite “ point à point ”, c’est à dire que les équipements sont reliés individuellement au nœud central et ne peuvent communiquer qu’à travers lui. On utilise les câbles en paires torsadées ou en fibre optique pour ce type de topologie.
L’avantage est que les connexions sont centralisées et facilement modifiables en cas de défectuosité. Si un câble est interrompu, le reste du réseau n’est pas perturbé.
L’inconvénient de taille de cette topologie est l’importante quantité de câbles nécessaire.
Anneau
Les équipements sont reliés entre eux en formant une boucle. La liaison entre chaque équipement est point à point. L’information est gérée comme dans la topologie bus. Chaque station reçoit le message, mais seule la station à qui le message est adressé le traite. Pour le câblage, on utilise un câble en paires torsadées ou de la fibre optique.
L’avantage est que l’anneau offre deux chemins pour aller d’un point à l’autre. Ceci permet à l’information de passer malgré une coupure sur le câble.
On utilise cette topologie pour les réseaux de type Token Ring.
Pour augmenter la sécurité, on peut utiliser un double anneau (si le premier anneau est interrompu, les données passent sur l’anneau secondaire, le temps de réparer le premier anneau).
Les méthodes d’accès
Ethernet CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detect)
Le principe de base du réseau Ethernet est la diffusion à toutes les stations de toutes les trames. La propagation de ces trames est bidirectionnelle. Les débits prévus par la norme sont de 1Mb/s, 10Mb/s et maintenant 100Mb/s.
Pour qu’une station puisse émettre, elle doit d’abord “ écouter ”, vérifier que le média est libre, c’est à dire qu’aucune autre station n’émette au même moment (Carrier Sense). Grâce au droit d’accès multiple (Multiple Access) la station émettrice émet sa trame.
Si une trame est en circulation, alors l’émetteur continue la phase de détection jusqu'à ce que le média soit libre.
Mais si deux ou plusieurs stations tentent de communiquer au même moment, il se crée une collision. Pour gérer ce problème, la norme prévoit une technique des collisions (Collision Detect). Cette technique commence par détecter la collision, puis les machines à l’origine de la collision réémettent des trames de façon à indiquer à toutes les stations qu’une collision a eu lieu. Les stations arrêtent d’émettre et attendent pendant un certain laps de temps aléatoire puis toutes les stations se remettent en mode d’émission.
Token Ring (anneau à jeton)
Principe : Un jeton (token) circule sur l’anneau de station en station. Lorsqu’une station désire émettre, elle prend le jeton, y place sa trame, son adresse et l’adresse du destinataire, puis remet le jeton en circulation. Le destinataire détecte que le jeton lui est adressé et le prend. S’il veut émettre aussi, il suit la même procédure, sinon il remet le jeton en circulation sans rien lui adjoindre.
Etoile
Principe : Chaque poste est relié au serveur ou un concentrateur (HUB) si le réseau est grand. Le serveur est le point central du réseau. Toutes les communications passent par le serveur ou le HUB. Si une station désire émettre, elle envoie sa trame au concentrateur qui va se charger d’envoyer le message au bon destinataire.
Le media
Il existe différents médias (type de câbles) pour connecter des réseaux.
Thick Ethernet
C’est un câble coaxial de 50W d’impédance. C’est un câble qui n’est maintenant plus installé. Il n’est pas très souple et pas facile à installer. Défini dans la norme 10Base 5.
Thin Ethernet
Câble coaxial 50W . Plus fin et plus souple que le thick ethernet. Il est maintenant très utilisé car ce type de câble est bon marché. Défini dans la norme 10Base 2.
Paires torsadées
C’est le même câble utilisé pour les téléphones. Il existe des câbles à 2 ou 4 paires mais aussi des câbles blindés (STP) ou non blindés (UTP). Défini dans la norme 10 base T. Ce type de câbles est utilisé pour du câblage dit universel mais aussi pour les réseaux token ring (anneau à jeton) ou étoile.
Fibre optique
C’est un média utilisé pour des liaisons longues distances. Il est insensible aux perturbations électromagnétiques. Défini dans la norme 10Base F. Utilisé dans les topologies étoile ou anneau.
Tableau de comparaison
Vous trouverez ci-dessous les caractéristiques physiques de ces différents médias.
Norme | Débit | Transmission | Support | Généralités |
---|---|---|---|---|
10Base5 | 10Mbps | Bande de Base (Manchester) | * Câble coaxial 50[Ohms] (Thick Ethernet) | * Topologie bus |
* Ø extérieur 10mm | * Longueur maximum d’un segment : 500m | |||
* Rayon de courbure maximum 254mm | * Nb maximum de répéteurs par réseau : 4 | |||
* Atténuation : 8,5dB / 500m à 10MHz | * Nb maximum de tranceivers / segment : 100 | |||
* Coefficient vélocité : 0,77 | * Long. maximum d’un câble tranceiver : 50m | |||
* Distance minimum entre 2 tranceivers : 2,5m | ||||
10Base2 | 10Mbps | Bande de Base (Manchester) | * Câble coaxial 50[Ohms] (Thin Ethernet RG58) | * Topologie bus |
* Ø extérieur 4,8mm | * Longueur maximum d’un segment : 185m | |||
* Rayon de courbure maximum 5cm | * Nb maximum de répéteurs par réseau : 4 | |||
* Atténuation : 8,5dB / 185m à 10MHz | * Nb maximum de tranceivers / segment : 100 | |||
* Coefficient vélocité : 0,65 | * Long. maximum d’un câble tranceiver : 50m | |||
* Distance minimum entre 2 tranceivers : 0,5m | ||||
10BaseT (UTP) | 10Mbps | Bande de Base (Manchester) | * Paires torsadées 100 [Ohms] | * 100m / branche |
* UTP 2 ou 4 paires | * Topologie étoile (liaisons point à point) | |||
* Ø conducteur » 0,5mm | * Nb maximum de hubs logiques : 2 | |||
* Atténuation maximum : 11,5dB / 100 à 10MHz | * Note de la classification EIA/TIA | |||
* Paradiaphonie minimum : 23dB à 10MHz | * Catégorie 1 & 2 : faibles vitesses (Téléphonie, liaisons RS232) | |||
* Coefficient vélocité : 0,585 | * Catégorie 3 : Usage à 10Mbps (10Base T) | |||
* Catégorie 4 : Usage à 16Mbps (10Base T, Token ring) | ||||
* Catégorie 5 : Usage à 100Mbps (10Base T, Ethernet, Fast Ethernet, 100VG, TPDDI) | ||||
10BaseF | 10Mbps | Bande de Base (Manchester) | * Fibre multimode (62,5 - 125m m) | * 2 Km / branche |
* Atténuation maximum : 3,75dB / Km à 850nm | * Topologie étoile (liaisons point à point) | |||
* Temps de propagation : 50m s / Km | * Nb maximum de hubs logiques : 4 | |||
* Coefficient vélocité : 0,67 | * Note sur la classification EIA/TIA | |||
* Possibilité d’utilisation d’autres dimensions de fibres (50 -125mm, 100 - 140mm) |
Les normes
Les organismes de normalisation
Pour garder une certaine cohérence, une structure et une organisation dans le domaine des réseaux, il faut des normes. Ces normes sont crées et approuvées par un certain nombre d’organismes de normalisation. Pour n’en citer que quelques uns:
- ISO International Organisation for Standardisation
- CEI Commission Electrotechnique Internationale
- CCITT Comité Consultatif International Télégraphique et Téléphonique
A ces organismes internationaux, s’ajoutent encore des organismes de différents continents comme l’Europe ou les Etats-Unis:
- AFNOR Association Française de Normalisation
- ECMA European Computer Manufacturer Association
- ANSI American National Standart Institute
- IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers
- SEV Schweizerischer Electrotechnischer Verein
- DIN Deutsches Institut für Normung
Normes de l'IEEE
- 802.1 Gestion de reseau décrit les relations entre les normes ci-dessous.
- 802.2 Lien logique (LLC) définit la partie LLC (Logical Link Control) de la couche 2.
- 802.3 Réseau CSMA/CD pour les réseaux à topologie bus et méthode d’accès CSMA/CD.
- 802.4 Réseau token bus pour les réseaux à topologie bus avec méthode d’accès à jeton.
- 802.5 Réseau token ring réseaux en anneau avec méthode d’accès à jeton.
- 802.6 Metropolitan area network réseaux à l’échelle d’une ville. Il ne semble pas à l’heure actuelle qu’il y ait besoin de réseaux purement métropolitains.
- 802.7 Transmission large bande c’est une norme qui se base sur les réseaux 802.3 et 802.4.
- 802.8 Réseaux fibre optique Voix + données concerne l’utilisation d’un seul support physique pour transporter la voix et les données.
- 802.10 Sécurité des réseaux locaux étudie les problèmes de sécurité dans les réseaux.
- 802.11 Réseaux locaux sans fil transmission infrarouges, micro-ondes, ondes hertziennes, etc.
Les équipements d’interconnexion
L’interconnexion de réseaux peut être locale: les réseaux sont sur le même site géographique. Dans ce cas, un équipement standard ( répéteur, routeur etc …) suffit à réaliser physiquement la liaison.
L’interconnexion peut aussi concerner des réseaux distants. Il est alors nécessaire de relier ces réseaux par une liaison téléphonique (modems, etc..).
Le répéteur
Il permet d’interconnecter deux segments d’un même réseau..
Il travaille au niveau de la couche OSI 1.
Ces fonctions sont :
- la répétition des bits d’un segment à l’autre
- la régénération du signal pour compenser l’affaiblissement
- changer de média (passer d’un câble coaxial à une paire torsadée)
Le pont (Bridge)
Il permet d’interconnecter deux réseaux de même type.
Il travaille au niveau de la couche OSI 2.
Il permet aussi de filtrer les trames. Si les stations émettrices et réceptrices se trouvent du même côté du pont, la trame ne le traversera pas pour aller polluer le deuxième segment.
Le routeur (Router)
C’est un équipement qui couvre les couches 1 à 3 du modèle OSI.
Il est généralement utilisé pour l’interconnexion à distance.
Il est surtout employé pour l’interconnection de plusieurs réseaux de types différents (Ethernet, Token ring).
Un routeur est multi-protocoles : IP, IPX, DECnet, OSI, Appletalk, etc ….
Le routeur est capable d’analyser et de choisir le meilleur chemin à travers le réseau pour véhiculer la trame. Il optimise ainsi la transmission des paquets.
Le B-routeur
La signification de B-routeur est Bridge-router (pont-routeur). Il peut avoir plusieurs caractéristiques :
Pont avec une optimisation du chemin comme un routeur Routeur qui bascule en mode pont quand le protocole n’est pas reconnu
La passerelle
C’est un système complet du point de vue de la connexion.
C’est le seul qui travaille jusqu'à la couche OSI 7 des différents protocoles qu’il utilise.
Une passerelle est utilisée pour la connexion entre un réseau local et un système informatique qui ignore totalement le réseau local, par exemple pour relier un réseau PC sous NT avec un AS/400 ou un VAX.
Le concentrateur (HUB)
C’est un boîtier qui a la fonction de répéteur. Mais sa fonction principal, est de pouvoir concentrer plusieurs lignes en une seule. On peut y connecter plusieurs stations, dont le nombre dépend du type de HUB. Un HUB sera connecté sur un autre HUB ou sur un serveur qu’avec une seule et unique ligne.