INTRODUCTION
Les réseaux informatiques sont nés du besoin de faire communiquer
plusieurs ordinateurs ou des terminaux distants avec un site central, et de partager des ressources (données, mémoires physiques, périphériques, ...).
Dans un premier temps, ces communications étaient destinées au transport de données informatiques.
Aujourd'hui, on se dirige vers des réseaux qui intègrent en plus des données, la parole et la vidéo.
On distingue trois types de réseaux en fonction de la localisation, de la distance entre les systèmes et le débit maximum :
- Réseaux Locaux: LAN (Local Area Network)
Ils correspondent aux réseaux des entreprises localisés généralement dans un seul bâtiment. Leur objectif est de
permettre le transport de toutes les informations numériques de l'entreprise. Plusieurs centaines de mètres est une
distance classic pour couvrir les bâtiments à câbler. les débits sont aujourd'hui de l'ordre de quelques Mbit/s
jusqu'à quelques dizaines de Mbit/s.
- Réseaux Métropolitains: MAN (Metropolitan Area Network)
Ils permettent l'interconnection de plusieurs sites à l'intérieur d'une ville, chacun de ces
sites étant équipé d'un réseau local. Exemple d'une université dont chaque faculté et département
dispose d'un réseau local.
- Réseaux Etendus: WAN (Wide Area Network)
Ce sont généralement des réseaux publics, qui assurent la transmission des données à l'échelle d'un
pays, en utilisant des supports reposants sur des réseaux de télécommunications. Le réseau est soit
terrestre et utilise les infrastructures du sol, soit satellite, et demande des engins spaciaux
pour mettre en place les répondeurs qui retransmettront les signaux vers la terre. La distance de 36000 km
et un satellite géostationnaire implique un temps de propagation du signal hertzien d'une demi-seconde avant
de pouvoir recevoir un acquitement du bloc d'information transmis. Ce délai de propagation particulièrement
long sera un obstacle pour que les architectures des réseaux par satellite soient totalement compatibles avec
celles des réseaux terrestres.
La technique de transfert qui a été choisie s'appelle la commutation de paquets :
toutes les informations sont découpées en fragments que l'on appelle des paquets et ces paquets sont transportés jusqu'à
l'autre extrémité du réseau.
Les différentes catégories de réseaux informatiques
LE MODELE OSI (Open System Interconnection)
Mis en place par l'ISO (International Standard Organization) en 1978, avec le contrôle de l'IUT, c'est un modèle en sept couches qui défini comment un
système doit communiquer. Le modèle OSI repose sur trois termes importants : les couches, les protocoles et les interfaces
normalisées.
Les 7 couches du modèle OSI
Les couhes communiquent de façon hiérarchique.
- La couche physique, transmet le flux de données sur le support. Elle définie les interfaces électriques,
mécaniques et fonctionnelles avec le câble. L'unité d'échange à ce niveau est le bit. Le câble coaxial fin RG58, 50 ohms + connecteur BNC + carte réseau Ethernet travaillent
au niveau 1 OSI.
- La couche liaison , transmet les données sous forme de trames de la couche réseau vers la couche physique.
HDLC (High Data Link Control) est un protocole qui définit une structure de trame travaillant au niveau 2 ISO.
- La couche réseau, se charge de l'adressage des messages et de la traduction des adresses et des noms logiques
en adresse physique.Elle gère l'acheminement des données à travers le réseau en assurant le routage des paquets de données entre les noeuds du réseau. L'unité de données est le paquet.
Les protocoles X25, IP, IPX assurant l'acheminement de données respectivement sur des réseau TRANSPAC, Ethernet ou netware travaillent au niveau 3 ISO.
- La couche transport, s'assure que les informations sont transmises sans perte ni duplications de données.
Elle réorganise les messages en paquet de manière à les transmettre plus efficacement sur le réseau.
TCP, UDP, SPX, Netbios, NetBEUI...sont autant de protocoles qui travaillent au niveau 4 ISO.
- La couche session, synchronise les tâches utilisateurs en mettant en oeuvre le contrôle du dialogue entre
processus communicants.
- La couche presentation, détermine le format de données utilisé pour les échanges entre les ordinateurs du réseau.Ainsi, la conversion d'un fichier texte
MS-DOS (fin de ligne représentée par le couple de caractères cr/lf) en un fichier UNIX (fin de ligne représebtée par le caractère lf) se fait au niveau 6 ISO.
- La couche application , sert d'interface pour l'accès des applications au service du réseau.Les principaux services proposés sont :transfert de fichiers FTP
(File Transfert Protocol), Messagerie ou courrier électronique avec le protocole SMTP (Simple Mail Transport Protocol), soumission de travaux à distances (client-serveur), accès aux fichiers distants NFS (Network File System),
terminal (Telnet...)
TOPOLOGIE DES RESEAUX
On appelle topologie, une organisation physique des systèmes.Choisir une topologie de réseau peut dépendre de nombreux critères différents et chacune offre des avantages et inconvénients.
Les protocoles qui sont le plus souvent utilisés sont :
- Topologie étoile : Organisation autour d'un noeud qui a autant de circuits de données qu'il y a d'entités. Une telle liaison est dite point à point.
Avantages et inconvénients
Ce type de configuration offre l'avantage de la simplicité (ETTD: Equipement Terminal de Transmission de Doonées, reliés directement), une gestion et des ressources centralisées. La topologie en étoile présente un inconvénient d'ordre économique dans la mesure ou elle
nécessite autant de voies de liaisons que d'ETTD reliés au site , ce qui générateur de coût, notamment en cas de réseau géographiquement étendu de type WAN. De même, si le site central ou le hub dans le cas d'un réseau
local tombe en panne c'set tout le réseau qui est mis hors service. Si un ordinateur ou un câble de liaison tombe en panne, seul cet ordinateur est affecté et le du réseau continue à fonctionner.
- Topologie bus : Les station partagent tous un même support, une voie unique par l'intermédiaire de connecteurs spécialisé( transceivers en T...).
Avantages et inconvénients
Dans la liaison en bus, la voie physique est optimisée, c'est-à-dire utilisée à un moindre coût dans la mesure ou elle est unique. Toute fois des limitations d'ordre technologique empêchent en principe de mettre plus de trois tronçonen sercice et limitent les connexions
en nombre d'ETTD par point d'accès. Dans une liaison multipoint, les terminaux ne peuvent communiquer en même temps, ce qui limite les temps de réponse. Plus le nombre de staitions connectées au bus augmente et plus les performances se dégradent du fait de l'accroissement
des collisions de paquets("contention" dans un réseau à diffusion). Si un tronçon est défectueux, il y a perte de communication pour tous les ETTD situés en deçà du tronçon. De plus, le bus est souvent une technologie passive et les ETTD ne font qu'"écouter" les données
qui circulent sur le réseau sans intervenir directement sur ces données.
- Topologie anneau : Composé d'une suite de liaisons point à point , ce type de réseau en anneau est aussi dit en boucle. L'accès des stations au réseau en anneau (ring) est géré par le passage d'un "relai" appellé jeton(Token).
Avantages et inconvénients
Dans une liaison en anneau, chaque station regénère le signal avant de passer le relais à la suivante. Il s'agit donc d'une topologie active - à la différence du bus. Théoriquement, dans la mesure ou jeton et trames de données passent de machine en machine, le
fait qu'un oridnateur de l'anneau tombe en panne interrompt l'anneau. dans la réalité des mécanismes permettent généralement de court-cicuiter le passage dans une machine en panne et de considérer simplement qu'il s'agit d'un tronçon plus long.
- Topologie maillée : Constituée d'une série de liaisons point à point reliant divers ETTD, ce type de réseau est dit plus ou moins fortement maillé selon le nombre de relations établies.
En règle générale, de telles configurations sont réservées à la connexion d'ordinateurs entre eux; ainsi les ordinateurs du réseau Transpac sont disposé en configuration fortement maillée (les voies sont même doublées par sécurité).
LES ELEMENTS CONSTITUTIFS D'UN RESEAU
Des deux côtés de la liaison il y a des organes qui sont connectés. On leur donne le nom d'ETTD (Equipement Terminal de transmission de Données) est l'équipement sur lequel l'utilisateur travaille et par lequel il veut émettre les données.
C'est un terminal dans le sens classic. L'ETCD (eqipement Terminal de Circuit de Données) est placé à chaque extrémité du supportde transmission ; il a pour rôle d'adapter le signal à transmettre par rapport aux caractéristiques du support physique.
Les ETTD rattachés au support de communication se regroupent en quatre catégories :
- les teminaux lourds qui permettent l'émission vers le réseau d'un grand volume d'information, par des liaisons satellites rapides synchrones. Ils, se composent de mini-ordi équipés de périphériques rapides et de capacité de stockage très important;
- les terminaux légers et portables qui sont composés d'un clavier et d'un écran de visualisation. Ils utilisent des liaisons asynchrones basse vitesse et ils simplifient l'introduction des données sur le systèmecentral à partir d'emplacements divers;
- les terminaux intelligents que l'on voit de plus en plus supplanter les terminaux légers; ils permettent un traitement local de données : ne sont envoyées vers un centre de traitement que les informations nécessaires;
- les postes de travail qui sont à mi-chemin entre les terminaux intelligents et les terminaux lourds. Ils possèdent des processeurs puissantsn des disques dur de plusieurs centaines de Mégaoctets, des entrées-sorties atteignant des débits de plusieurs Mbit/s.
Lorsqu'on ajoute l'ensemble des matériels informatiques qui peuvent produire et traiter des données (bases de données, tables traçantes, entrée vocale, etc..), on regroupe souvent tous ces équipements terminaux sous le vocal de TE (Terminal Equipment).
Les ETCD sont caractérisés par plusieurs paramètres dont les principaux sont les suivants :
- le codage utilisé : bande de base ou modulation;
- la rapidité de modulation en bauds;
- le débit en bit/s;
- le mode et le sens de transmission;
- l'interface avec le terminal ETTD;
Lorsque la bande de base est utilisée, un convertisseur est nécessaire pour émettre les signaux. Pour envoyer un signal modulé, il faut utiliser un modem (MOdulateur DEModulateur).Les puissances admissibles par les lignes commutées et spécialisées sont indiquées dans la recommandation V.2.
les capacitéssont précisées dans les avis V.5 et V.6 :
- sur le réseau téléphonique commuté, on peut atteindre 72 Kbit/s;
- sur les lignes spécialisées, plusieurs Mbit/s sont obtenus.
Les interfaces de connexion normalisées ou jonctions: permettent de mettre en relation les constituants physiques du réseau et notamment le modem ou la carte réseau avec le câble. Les connexions les plus répandues sont :
- DB25 ou RS232C - Avis V24 ou port série
- DB9
- R11 et RJ45
- BNC
Ces jonctions font l'objet, de la part de l'IUT de règles de normalisation qui portent le nom d'avis.
Les modems : Les modems permettent de transformer les signaux binaires en bande de base dans des signaux analogiques très spécifiques indiquant également une valeur numérique ; le signal est sous la forme sinusoïdale.
Les supports de transmission :
- La paire torsadée téléphonique : protège le signal du bruit produit par les inductions électromagnétiques.
intérêt : impédance faible
inconvénients : sensibilité au bruit, adapté pour les transmissions à basse fréquence.
- Le câble coaxial : utilisé pour les transmission àgrande distance, les lignes coaxiales sont constituées de deux conducteurs cylindriques de même axe séparés par un isolant. Elle permet de faire passer des fréquences allant jusqu'à plus de 500 MHz.
Le conducteur extérieur est un blindage au conducteur intérieur.
intérêt : elle est beaucoup moins soumise aux parasites.
inconvénient : plus coûteux que la paire torsadée.
- La fibre optique : elle permet de réaliser des liaisons à grande distance. Ici le signal transmi est la lumineux (onde). On utilise les propriétés optiques du matériel : indice de réfraction - indice de réflexion.
intérêt : vitesse de la lumière, chaque milieu admet une bande passante lumineuse; donc on peut déterminer l'onde lumineuse la plus adaptée; insensibilité au bruit électromagnétique, faible résistivité lumineuse, fréquences élevées
inconvénients : coût élevé.
- Le support hertzien : une telle liaison permet des transmission de type radio pour des bandes de fréquences allant jusqu'à 11GHz mais nécessite une relation à vue entre les émetteurs qui peuvent être espacés de 50 à 100 km.
- Les liaisons par satellites : apparentée aux voies hertziennes les liaisons satellites permettent d'utiliser pleinement la technique de la diffusion, mais sont encore d'un prix de revient élevé. Elles sont de ce fait réservées à des applications de tranmission de données bien
particulières même si un usage plus courant commence à se répandre (faisceau réservé à l'internet par exemple).
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