Les équipements des réseaux informatiques

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1 CHAPITRE 2 Les équipements des réseaux informatiques Objectif général : Présenter à l étudiant tous les composants logiciels et matériels d un réseau informatique et lui rendre capable de différencier les caractéristiques de chaque élément constitutif du réseau. Volume horaire estimatif : 4h30 Objectifs spécifiques Définir l intérêt du réseau informatique Eléments du contenu Communication entre personne Partages de ressources Echange de données Eléments logiciels - Client - système d exploitation Savoir distinguer entre les éléments logiciels et matériels d un réseau informatique - protocoles de communication Eléments matériels - Les supports de transmission : Câble coaxial, paire torsadé, fibre optique - Les équipements d interconnexion : Répéteur, commutateur, routeur, pont, passerelle, B-routeur. 1 R.Ben Azzoun

2 1. Introduction En plus des logiciels et des protocoles, un réseau est constitué d un ensemble d équipements nécessaires pour acheminer les données. Ces équipements varient selon les fonctions requises et les technologies choisies 2. Intérêt du réseau informatique Un ordinateur est une machine permettant de manipuler des données. L'homme, un être de communication, a compris l'intérêt qu'il pouvait y avoir à relier ces ordinateurs entre eux afin de pouvoir échanger des informations. Un réseau informatique permet : Le partage de fichiers, d'applications et des périphériques. La communication entre personnes (grâce au courrier électronique, la discussion en direct, etc.). La communication entre processus (entre des machines industrielles). La garantie de l'unicité de l'information (bases de données). Le jeu à plusieurs, etc. Les réseaux permettent d avoir plusieurs avantages en voici quelques uns : Diminution des coûts grâce aux partages des données et des périphériques. Standardisation des applications. Accès aux données en temps utile. Communication et organisation plus efficace. 3. Principaux éléments d un réseau informatique 3.1. Point de vue logiciel Les ordinateurs reliés à un réseau sont répartis en deux catégories, en fonction des actions qu ils effectuent sur celui-ci : Un client est demandeur de services : Ce peut être par exemple un poste de travail utilisateur demandeur de services d applications, de fichiers, d impression. Ces services sont offerts par une entité qualifiée «serveur». Les systèmes d exploitation sont tous capables d interroger ou offrir des services (client/serveur). Par contre leur orientation est différente, privilégiant l une ou l autre possibilité. Exemple de système d exploitation serveur : windows 2000 server, windows 2003, HP-UX, UNIXWARE 2 R.Ben Azzoun

3 Les protocoles de communication : ils sont des règles de communication qui permettent de donner un sens au signal qui circule entre les postes du réseau et gérer l accès au support partagé Point de vue matériel De point de vue matériel, un réseau est composé de: a) Les équipements terminaux (ordinateurs, stations, serveurs, périphériques, machines hôtes, etc.). b) Les supports de transmission : Pour relier les diverses entités d'un réseau, plusieurs supports physiques de transmission de données peuvent être utilisés : Le câble coaxial (coaxial câble) a longtemps été le meilleur câblage pour la simple raison qu'il est peu coûteux et facilement manipulable (poids, flexibilité). Un câble coaxial est constitué d une partie centrale (appelée âme), c'est-à-dire un fil de cuivre, enveloppé dans un isolant, puis d un blindage métallique tressé et enfin d'une gaine extérieure. Figure 2. 1 : Le câble coaxial La gaine permet de protéger le câble de l'environnement extérieur. Le blindage (enveloppe métallique) entourant les câbles permet de protéger les données transmises sur le support des parasites (autrement appelés bruit) pouvant causer une distorsion des données. L'isolant entourant la partie centrale est constitué d'un matériau diélectrique permettant d'éviter tout contact avec le blindage, L'âme accomplissant la tâche de transport des données, est généralement composée d un seul brin en cuivre ou de plusieurs brins torsadés. 3 R.Ben Azzoun

4 On distingue habituellement deux types de câbles coaxiaux: 10Base2 (câble coaxial fin de diamètre 6 mm et de couleur blanche) et 10Base5 (câble coaxial épais de diamètre 12 mm et de couleur jaune) (exemple d utilisation la télévision). Les câbles coaxiaux se branchent à l aide des connecteurs BNC Figure 2. 2 : Les connecteurs BNC Câblage à paire torsadée (Twisted-pair cable): Dans sa forme la plus simple, le câble à paire torsadée est constitué de deux brins de cuivre entrelacés en torsade et recouverts d isolants. La paire torsadée est adaptée avec un réseau local de petite taille avec un budget limité, et une connectique simple. Toutefois, sur de longues distances avec des débits élevés elle ne permet pas de garantir l intégrité des données. On distingue généralement deux types de paires torsadées: les paires non blindées (UTP: Unshielded Twisted-Pair) : le plus utilisé et le plus répandu pour les réseaux locaux. utilisé aussi dans l installation téléphonique (traditionnel et RNIS avec transmission des données) les paires blindées (STP: Shielded Twisted-Pair) : il permet une transmission plus rapide et sur une plus longue distance grâce à un excellent blindage qui garantit une meilleure protection contre les interférences. La paire torsadée se branche à l aide d un connecteur RJ-45 ou RJ-11 : Figure 2. 3 : Les connecteurs RJ-45 4 R.Ben Azzoun

5 La fibre optique : Le câblage optique est particulièrement adapté à la liaison entre plusieurs bâtiments car elle permet des connexions sur des longues distances (de dizaines de Km) sans nécessiter de mise à la masse. De plus ce type de câble est très sûr car il est extrêmement difficile de mettre un tel câble sur écoute. Toutefois, malgré sa flexibilité mécanique, ce type de câble ne convient pas pour des connexions dans un réseau local car son installation est problématique et son coût élevé. C'est la raison pour laquelle on lui préférera la paire torsadée ou le câble coaxial pour de petites liaisons. c) les équipements d interconnexion : Les principaux équipements matériels mis en place dans les réseaux informatiques sont : Un répéteur (repeater) est un équipement simple permettant de régénérer un signal entre deux nœuds du réseau, afin d'étendre la distance de câblage d'un réseau. D'autre part, un répéteur permet de constituer une interface entre deux supports physiques de types différents, c'est-à-dire qu'il peut par exemple permettre de relier un segment de paire torsadée à un brin de fibre optique. Figure 2. 4 : Le répéteur Le concentrateur (hub) permet de connecter plusieurs machines entre elles ce qui lui vaut le nom de hub pour illustrer le fait qu'il s'agit du point de passage des communications des différentes machines. Un concentrateur est un élément matériel permettant de concentrer le trafic réseau provenant de plusieurs hôtes, et de régénérer le signal. Le concentrateur est ainsi une entité possédant un certain nombre de ports (il possède autant de ports qu'il peut connecter de machines, généralement 4, 8, 16 ou 32). Son unique but est de récupérer les données parvenant sur un port et de les diffuser sur l'ensemble des ports. Il existe 2 types des concentrateurs (des concentrateurs dits "actifs" qui sont alimentés électriquement et permettent de 5 R.Ben Azzoun

6 régénérer le signal sur les différents ports et des concentrateurs dits "passifs" qui ne permettent que de diffuser le signal à tous les hôtes connectés sans amplification) Figure 2. 5 : Le concentrateur Le pont (bridge) ; permettant de relier des réseaux locaux de même type (travaillant avec le même protocole) Figure 2. 6 : Le pont Le pont permet de segmenter un réseau, c'est-à-dire que, dans le cas présenté ci-dessus, les communications entre les 3 ordinateurs représentés en haut n'encombrent pas les lignes du réseau entre les 3 ordinateurs du bas, l'information passera uniquement lorsqu'un ordinateur d'un côté du pont enverra des données à un ordinateur situé de l'autre côté (c est la notion de filtrage). Le commutateur (switch) permettant de relier divers éléments tout en segmentant le réseau. Le commutateur est un pont multiport. Le commutateur analyse les trames arrivant sur ses ports d'entrée et filtre les données afin de les aiguiller uniquement sur les ports adéquats. Le commutateur possède les propriétés du pont en matière de filtrage et du concentrateur en matière de connectivité. 6 R.Ben Azzoun

7 Figure 2. 7 : Le commutateur La passerelle (gateway) : elle s agit d un système matériel et logiciel permettant de relier deux réseaux utilisant des protocoles différents. Ce système offre, outre l'interface entre deux réseaux hétérogènes, une sécurité supplémentaire car chaque information passée sera ajoutée dans un journal qui retrace l'historique des événements. Les routeurs : permettant de relier de nombreux réseaux locaux de telle façon à permettre la circulation de données d'un réseau à un autre de la façon optimale. Les routeurs sont les machines clés d'internet car ce sont des dispositifs qui permettent de "choisir" le chemin le plus court qu'un message va utiliser. Les premiers routeurs étaient de simples ordinateurs ayant plusieurs cartes réseau (on parle de machines multihôtes), dont chacune était reliée à un réseau différent. Les routeurs actuels sont pour la plupart des matériels dédiés à la tâche de routage. Figure 2. 8 : Le routeur Un routeur possède plusieurs interfaces réseau, chacune connectée sur un réseau différent. Un routeur possède ainsi autant d'adresses IP que de réseaux différents sur lesquels il est connecté. Les B-routeurs (bridge-routeur) : associant les fonctionnalités d'un routeur et d'un pont. Un B-routeur peut dans certaines architectures être plus économique et plus compact qu'un routeur et un pont. 7 R.Ben Azzoun

8 4. Conclusion Les réseaux informatiques nécessitent des équipements pour être interconnectés. La configuration ou l arrangement physique de cette interconnexion avec l acheminement logique des données peuvent définir plusieurs classifications des réseaux selon des critères prédéfinis. 8 R.Ben Azzoun