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Classification des réseaux Technique de transmission Une première façon de clas

Classification des réseaux Technique de transmission Une première façon de classer les réseaux peut se faire en considérant la technique de transmission utilisée :  la diffusion (broadcast),  le point à point. Les réseaux à diffusion se caractérisent de la façon suivante. Toutes les machines se partagent un seul et unique canal de communication (sa forme physique peut être quelconque, c'est une description logique). Résultat : lorsqu'une machine émet un message sur ce réseau, toutes les autres machines, sans exception, le reçoivent également. Les machines sont alors différenciées en utilisant ce qu'on appelle une adresse. Une variante de ce type de réseaux est le réseau à diffusion restreinte ou multipoint (multicast). Le paquet n'est alors envoyé qu'à un certain nombre de machines, lesquelles machines doivent être généralement abonnées à un groupe (de multicast) pour recevoir le message. Les réseaux point à point sont cette fois caractérisés par un canal de communication ne reliant que 2 machines, c'est-à-dire que pour arriver à sa destination, un message doit transiter par plusieurs machines intermédiaires. Ainsi, de manière générale, on peut considérer que les réseaux de dimensions limitées (réseaux locaux notamment, voir ci-dessous) utilisent plutôt la diffusion, alors que les réseaux de grande taille sont plutôt du type point à point. Classement par dimension Classification générale On classe plutôt les réseaux et les systèmes de multi-traitement en fonction de la distance d'interconnexion des processeurs. On établit ainsi la classification suivante : distance catégorie < 1 cm machines massivement parallèles ou à flots de données < 1 m machines multiprocesseurs < 200 m réseau local d'entreprise (RLE ou LAN) < 1 km réseau de campus < 10 km réseau métropolitain (MAN) < 1.000 k m réseau grande distance (WAN) > 1.000 k m interconnexion de réseaux grande distance (Internet) Cette classification fait aussi apparaître une classification technique. En effet, les solutions techniques mises en oeuvre à chacun de ces niveaux sont relativement bien distinctes les unes des autres. Par exemple, sur réseau local, les connexions seront plutôt réalisées par câble coaxial ou câble à paires torsadées, alors que les connexions sur WAN se feront plutôt par fibre optique. © Vincent-Pierre Cointault Page 1 sur 9 2007 Généralité sur les réseaux © Vincent-Pierre Cointault Page 2 sur 9 2007 Généralité sur les réseaux Réseau local d'entreprise (RLE ou LAN) Aussi appelé LAN pour Local Area Network. Les grandes caractéristiques des RLE sont :  faible étendue géographique (moins de 200 m),  débit élevé (généralement entre 10 et 100 Mbps mais ça peut parfois aller au delà),  intégration globale : tout est géré par une organisation unique. Ce type de réseau est utilisé pour relier entre eux les ordinateurs d'une entreprise. Ces réseaux ont par ailleurs la particularité d'être placés sous une autorité privée. Du fait de la faible dimension de ce type de réseau, les délais de transmission sont courts, avec peu d'erreurs, ce qui a l'avantage d'en simplifier l'administration. Réseau métropolitain (MAN) Aussi appelé MAN pour Metropolitan Area Network. Métropolitain car ils ont généralement une étendue suffisante pour couvrir l'ensemble d'une ville. Caractéristiques principales :  étendue géographique moyenne et limitée (étendue inférieure à 10 km de diamètre environ),  débit élevé (entre 10 et 100 Mbps),  capacité d'interconnexion de réseaux locaux. Ces réseaux peuvent cette fois être placés sous une autorité publique. Ce type de réseau peut être utilisé pour transmettre voix et données. Ces réseaux sont généralement construits autour de 1 ou 2 câbles (bus) de transmission sans élément de routage. Tous les ordinateurs sont en effet directement reliés aux bus, ce qui a l'avantage d'en simplifier grandement la structure : Architecture DQDB Ils utilisent alors souvent la norme DQDB (Distributed Queue Dual Bus) pour les transmissions. Réseau grande distance (WAN) Aussi appelé WAN pour Wide Area Network. Ce type de réseau couvre une (très) large étendue géographique, de l'ordre parfois du millier de kilomètres. Les infrastructures utilisées sont en fait celles déjà existantes, à savoir celles des télécommunications. C'est du coup l'un des points de convergence de l'informatique et des télécoms. Actuellement, ces infrastructures sont renouvelées pour parfaire cette convergence et améliorer la qualité du service fourni par de tels réseaux, mais cela coûte très cher (voir plus bas, les problèmes de performance). © Vincent-Pierre Cointault Page 3 sur 9 2007 Généralité sur les réseaux D'un point de vue plus technique, ces réseaux grande distance sont construits autour de noeuds de commutation (appelés commutateurs ou routeurs) reliés entre eux par des voies. Ces noeuds forment ce qu'on appelle des sous-réseaux de communication ou plus simplement des sous-réseaux. Le rôle profond de ces sous-réseaux est de relier les hôtes (des ordinateurs) entre eux. Ces hôtes se trouvent généralement reliés sur un LAN, lequel est relié via un routeur à un sous-réseau : WAN : relation sous-réseau/hôte Très souvent, les routeurs sont reliés entre eux par d'autres routeurs. Dans ce cas, un paquet reçu par un routeur n'est renvoyé au routeur suivant que lorsque le paquet a été entièrement reçu et que le premier routeur est en mesure de joindre le deuxième. Ce type de fonctionnement caractérise ce qu'on appelle un sous-réseau point à point, à commutation de paquets ou encore en mode différé. Mise à part les réseaux satellite, tous les WAN sont de ce type. De par les grandes distances qu'ils couvrent, ces réseaux sont sujets à certaines contraintes et problèmes de fiabilité (le bruit augmente avec la longueur des lignes) et de performance (le délai de transmission augmente proportionnellement avec la longueur), ce qui entraîne une augmentation des coûts non négligeable lorsqu'il s'agit d'en augmenter la qualité. Heureusement, l'apparition des fibres optiques polymères très performantes et bon marché permet de réduire significativement les coûts d'installation. Exemples de WAN : Arpanet (le réseau à l'origine d'Internet), Internet, Transpac... Autre classification L'amélioration des technologies et donc des débits suggère une classification des réseaux non pas par leur dimension, mais par leur débit (classification plus "logique"). Ainsi, on trouve trois grandes familles :  les réseaux à faible et moyen débits (débits < 200 kbps),  les réseaux à haut débit (200 kbps < débit < 20 Mbps),  les réseaux à très haut débit (débit > 20 Mbps). Les réseaux locaux ont de plus en plus tendance à ressembler à des réseaux très haut débit, surtout depuis l'avènement du Fast Ethernet devenu très bon marché et surtout très fiable. © Vincent-Pierre Cointault Page 4 sur 9 2007 Généralité sur les réseaux Topologie des réseaux locaux Classification des topologies Les réseaux locaux sont généralement regroupés en 2 familles (voir classification des réseaux) :  réseau point à point,  réseau de diffusion (broadcast). De cette première classification, on peut tirer une hiérarchie des topologies pour les réseaux locaux : Les interconnexions sont de deux types :  régulières : relation de connexion constante entre différents modules voisins,  irrégulières : irrégularité de connexion, due à une besoin de spatialisation de la topologie vis-à- vis de l'application. Le système n'est pas flexible. Finalement, la topologie choisie pour un réseau dépend principalement :  de l'efficacité du réseau (débit, rapidité),  du degré de synchronisation entre les tâches réparties,  de la fiabilité et de la sûreté de transmission,  du coût de l'installation. © Vincent-Pierre Cointault Page 5 sur 9 2007 Généralité sur les réseaux Les différentes topologies Réseau en anneau ou en boucle Boucle simple Ce type de réseau est peu efficace et peu fiable mais relativement économique. Dès que 2 lignes sont coupées, le réseau ne marche plus. Boucle multiple Ce type de topologie est utilisé pour des raisons de sécurité. Ce schéma est utilisé pour les réseaux locaux FDDI à fibre optique. Réseau en étoile Réseau en étoile C'est un type de réseau relativement efficace et économique. La plupart des petits réseaux locaux fonctionnent (principalement pour des raisons de coût) sur ce principe, en utilisant un hub central reliant tous les ordinateurs entre eux. Les réseaux téléphoniques privés (PABX) tournent également avec cette topologie. La faiblesse en est le noeud central qui ne doit jamais tomber en panne. © Vincent-Pierre Cointault Page 6 sur 9 2007 Généralité sur les réseaux Réseau complet ou à maillage régulier Réseau complet C'est la topologie la plus fiable, mais la plus coûteuse aussi. Chaque élément est relié à tous les autres. N'est jamais utilisé en pratique. Structure hiérarchique Structure hiérarchique Parfois utilisée pour copier une structure hiérarchique donnée. En pratique, pas très efficace car les nœuds intermédiaires peuvent être des goulets d'étranglement. Réseau en bus Réseau en bus La grande caractéristique de cette topologie est que c'est une structure passive : si un hôte tombe en panne, le réseau n'est pas affecté. Le signal circule sur l'ensemble du bus et disparaît une fois aux extrémités (c'est le rôle joué par les bouchons sur les réseaux Ethernet coaxiaux). Réseau quelconque ou à maillage irrégulier Réseau quelconque C'est (hélas) la topologie la plus fréquemment rencontrée. La communication se fait rarement en direct, il faut passer par des intermédiaires. Ce n'est pas forcément la configuration uploads/Ingenierie_Lourd/ generalite-des-reseaux.pdf