Electronicien en systèmes informatiques Technologie Réseaux

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1 HKSE ENGINEERING GmbH Lodzer Str. 2 D Stuttgart Tel.: / Fax: / [email protected] Internet: CBT - Manuel de travail Professeur

2 Page 1 Page de présentation Titre Thèmes Introduction Topologies de réseaux Durée / lieu du cours 2 heures / salle de classe Consignes Expliquer l'objectif du cours. Discuter et expliquer les objectifs d'apprentissage. Expliquer la structure, le fonctionnement et l'utilisation de réseaux. Faire expliquer et reproduire par l'élève les explications et représentations relatives aux thèmes. Objectifs L'élève devrait: connaître la structure, le fonctionnement et l'utilisation de réseaux. Après l'étude des thèmes, procéder à une évaluation permettant d'attester la réussite du travail de l'élève. Préparation Choisir des exemples de réseaux et de topologies CBT/WBT - réseaux Sécurité du travail Aides pédagogiques CBT/WBT - réseaux

3 Page 2 1. Introduction La topologie d'un réseau est la disposition géométrique des nœuds de réseau. Dans le domaine des réseaux, cinq topologies se sont imposées, elles se nomment: topologie maillée, circulaire, bus, en étoile ou en arbre. Dans les réseaux plus importants, des formes mixtes de ces topologies apparaîtront. 2. Réseau local (LAN - Local Area Network ) D'après la norme ISO, un réseau local est "un réseau situé à l'intérieur des limites d'une propriété foncière sous le contrôle légal de l'utilisateur et destiné à la transmissions d'informations en série par bit entre les éléments indépendants et connectés". L'exploitant d'un réseau local ne dépend pas des entreprises de télécommunication. Le réseau local dispose de vitesses de transmission relativement élevées car il utilise en général un seul type de câble. La longueur du câble est limitée à 10 km. Les deux éléments essentiels d'un réseau local sont le serveur de fichiers (hardware) et le système d'exploitation du réseau (software).

4 Page 3 Réseau urbain (MAN - Metropolitan-Area Network) Un réseau urbain (MAN) s'étend sur une ville. Sa taille dépasse rarement 100 km et il est généralement constitué de différentes hardwares et de différents milieux de transmission. On utilise habituellement les réseaux urbains quand il est nécessaire de réunir différents réseaux d'une ville. Les deux éléments les plus importants d'un réseau urbain sont la sécurité et la standardisation. De nombreux utilisateurs hésitent encore à se servir des réseaux urbains car ils craignent pour la sécurité de leurs données personnelles. Réseau grande distance (WAN - Wide Area Network) Un réseau longue distance est un réseau local issu de réseaux locaux. Les réseaux longue distance relient les différents réseaux urbains à l'intérieur d'un pays, mais ils relient aussi des pays ou des continents La différence avec un réseau global (GAN) est que le réseau longue distance (WAN) est entièrement contrôlé par une seule organisation, entreprise ou administration. Le réseau global comme Internet par exemple est sous le contrôle de nombreuses organisations, entreprises ou administrations

5 Page 4 3. Topologies de réseaux Réseau maillé Une topologie entièrement maillée est un réseau de données dans lequel les nœuds sont reliés entre eux, mais pas nécessairement chaque nœud à tous les autres. Cette structure, que l'on rencontre essentiellement sur les réseaux de trafic longue distance, présente néanmoins l'avantage de proposer des solutions alternatives entre divers noeuds en cas d'encombrement ou d'interruption. On obtient un réseau entièrement maillé, sur la base d'une matrice de connexion ou commutation, quand chaque noeud n est relié au noeud voisin n-1. Avantages: "Chacun" peut communiquer directement avec "chacun" Plusieurs liaisons simultanées possibles. Très grande fiabilité. Des liaisons directes défectueuses peuvent être contournées grâce, entre autre, à des connexions habile. Grande vitesse, même avec des postes additionnels. Inconvénients: Connexion très contraignante. Des coûts généralement élevés Une commande de transmission volumineuse à développer à partir de chaque nœud Domaine d'utilisation: Grande complexité uniquement pour les systèmes spéciaux: par ex; les calculateurs à hautes performances (processeurs entièrement maillés). Systèmes partiellement maillés: par ex. sur plusieurs lieux d'implantation (serveur maillé pour garantir un alignement des données) Exemple: WWW

6 Page 5 Réseau en étoile Avec la topologie en étoile, les ordinateurs participants sont directement connectés en étoile à un nœud central (élévation, switch, serveur). Nous faisons la distinction entre étoile active et étoile passive: L'étoile active se réfère à la commande d'accès. L'élévation détermine quelle station émet ou reçoit. L'élévation de la commande d'accès est neutre sur l'étoile passive. La commande d'accès se fait exclusivement par les stations. Avantages: Commande et contrôle du réseau simples et économiques Même base de données pour tous les nœuds Facile à étendre Pas de dérangement du réseau en cas de défaillance d'un ordinateur participant Inconvénients: En cas de défaillance d'une composante du réseau, il n'est plus possible de communiquer à partir de celle-ci Coûts de câblage plus élevés Domaine d'utilisation: Essentiellement les petits réseaux Exemples: Ethernet (Hub, Switch) TDMA CSMA/CD Procédure d'accès Token StarLAN

7 Page 6 Réseau en arbre La topologie en arbre est caractérisée par le fait qu'il existe une multitude de ramification vers d'autres nœuds à partir d'une centrale. Ces nœuds présentent à leur tour la même structure de base avec d'autres ramifications jusqu'à la dernière étape. Les différents nœuds sont reliés en étoile aux niveaux supérieurs. Avantages: Particulièrement adapté aux structures déjà hiérarchisées organisées en WAN (par ex. réseaux de boîtes mail) Réduction de la longueur totale des lignes ainsi que de la complexité des centres de connexion Inconvénients: La défaillance d'un ordinateur peut perturber l'ensemble du réseau ou les ordinateurs placés après l'ordinateur défaillant Etranglement du rendement: centres de connexion ou liaisons sur plusieurs niveaux Pas à l'abri "d'écoutes" Domaine d'utilisation: Par ex. le réseau téléphonique public, sur lequel est aussi basé ISDN Mais en topologie en étoile une liaison par delà tous les niveaux n'est pas toujours possible;les liaisons dans les niveaux supérieurs des réseaux téléphoniques nationaux ou les liaisons de réseaux nationaux entre eux sont souvent réalisées par une topologie maillée (parfois même incomplètement maillée) Exemples: 100Base-AnyLan IEEE MAN IEEE 802.6

8 Page 7 Réseau annulaire Une topologie de réseau sur laquelle le câble forme un anneau ou un cercle fermé. Tous les nœuds de réseau sont inclus dans un cercle. Chaque nœud fait suivre les données par répétiteur (amplification du signal). Les données circulent dans l'anneau de manière unidirectionnelle. L'anneau exige un contrôle partagé de l'accès au réseau afin d'éviter les conflits. Avantages: Réductions des coûts de câblage Nombre d'ordinateurs théoriquement illimité étant donné que la régénération du signal ne limite pas l'extension. Pas de collisions de données Inconvénients: La défaillance d'un calculateur perturbe tout le réseau Sur les grands anneaux, le temps de réaction peut être très long Pas à l'abri "d'écoutes" Domaine d'utilisation: Grands réseaux (régulation d'accès stricte pas, de collisions de données) Exemples: Anneau Token FDDI

9 Page 8 Réseau bus Avec la structure bus, toutes les stations sont reliées à un milieu de transmission commun. Il s'agit d'une ligne passive. On ne nécessite pas de centraux de connexion pour le contrôle du flux des données ou pour la commande d'accès. Il s'agit d'un accès commun au milieu de transmission sur lequel la commande d'accès peut se faire de manière centralisée par bus master ou de manière partagée par protocole d'accès. Avantages: Pas de dérangement sur le réseau en cas de défaillance de l'un des ordinateurs Des frais de câblage réduits, en règle générale aucune élévation n'est nécessaire Facile à étendre Inconvénients: Une rupture de câble signifie la défaillance de tout le réseau Les pannes dans le câble sont difficiles à localiser Les nœuds de réseau partagent la bande passante du milieu de transmission d'où étranglement Pas à l'abri des "écoutes" Domaine d'utilisation: nécessitant un échange de données peu intensif entre deux stations Exemples: Ethernet IEEE Bus Token

10 Page 9 Test Quelles affirmations concernant un LAN sont justes, lesquelles sont fausses? Il s'agit d'un réseau local. Il s'agit d'un réseau international. Il est indépendant des entreprises de télécommunication. La longueur de câble est limitée à 10 km. Quelles affirmations concernant un MAN sont justes, lesquelles sont fausses? Un MAN s'étend sur une ville Il s'agit d'un réseau international. La longueur de câble est limitée à 100 km. La longueur de câble est limitée à 10 km. 3. Quelles affirmations concernant un WAN sont justes, lesquelles sont fausses? Il s'agit d'un réseau longue distance. Il s'agit que d'un réseau international. Il relie des réseaux à l'intérieur d'un pays, entre pays et entre continents. Il est totalement sous le contrôle d'une organisation, d'une entreprise ou d'une administration. 4. Quelles affirmations concernant un GAN sont justes, lesquelles sont fausses? Il s'agit d'un réseau longue distance. C'est un réseau uniquement international. Il est soumis au contrôle de nombreuses organisations, entreprises et administrations. Il est totalement sous le contrôle d'une organisation, d'une entreprise ou d'une administration. 5. Quels sont les types de réseaux existants? 6. Quelles affirmations sont justes, lesquelles sont fausses? Sur un réseau maillé "chacun" peut communiquer avec "chacun". Sur un réseau en étoile il n'y a pas de dérangement lors de la défaillance d'un calculateur. Les frais de câblage sont très bas sur un réseau en étoile. Sur un réseau en anneau l'ensemble du réseau est perturbé en cas de défaillance d'un ordinateur. On ne peut pas être "écouté" sur un réseau en anneau. Sur un réseau en arbre il n'y a pas de dérangement lors de la défaillance d'un nœud.

11 Page 10 Test - Solutions 1. Quelles affirmations concernant un LAN sont justes, lesquelles sont fausses? Il s'agit d'un réseau local. Il s'agit d'un réseau international. Il est indépendant des entreprises de télécommunication. La longueur de câble est limitée à 10 km. 2. Quelles affirmations concernant un MAN sont justes, lesquelles sont fausses? Un MAN s'étend sur une ville Il s'agit d'un réseau international. La longueur de câble est limitée à 100 km. La longueur de câble est limitée à 10 km. 3. Quelles affirmations concernant un WAN sont justes, lesquelles sont fausses? Il s'agit d'un réseau longue distance. Il s'agit que d'un réseau international. Il relie des réseaux à l'intérieur d'un pays, entre pays et entre continents. Il est totalement sous le contrôle d'une organisation, d'une entreprise ou d'une administration. 4. Quelles affirmations concernant un GAN sont justes, lesquelles sont fausses? Il s'agit d'un réseau longue distance. C'est un réseau uniquement international. Il est soumis au contrôle de nombreuses organisations, entreprises et administrations. Il est totalement sous le contrôle d'une organisation, d'une entreprise ou d'une administration. 5. Quels sont les types de réseaux existants? Maillé En étoile En arbre En anneau Bus 6. Quelles affirmations sont justes, lesquelles sont fausses? Sur un réseau maillé "chacun" peut communiquer avec "chacun". Sur un réseau en étoile il n'y a pas de dérangement lors de la défaillance d'un calculateur. Les frais de câblage sont très bas sur un réseau en étoile. Sur un réseau en anneau l'ensemble du réseau est perturbé en cas de défaillance d'un ordinateur. On ne peut pas être "écouté" sur un réseau en anneau. Sur un réseau en arbre il n'y a pas de dérangement lors de la défaillance d'un nœud.