Guide des Topologies de Réseau et Méthodes d'Accès

Comprendre la topologie d'un réseau informatique

La topologie d'un réseau est le modèle d'interconnexion entre les nœuds et un serveur. Elle comprend aussi bien la topologie logique (la façon dont le flux de données est réglementé) que la topologie physique, qui correspond simplement à la disposition réelle du câblage de votre réseau.

Les trois principaux types de topologies

Il existe trois types de topologies : le bus, l'étoile et l'anneau. Les topologies en bus et en étoile sont souvent utilisées dans les réseaux Ethernet, qui sont les plus populaires. Les topologies en anneau sont utilisées pour le Token Ring, qui est moins fréquent mais toujours fonctionnel.

Le fonctionnement des réseaux FDDI

Les réseaux FDDI (Fiber Distributed Data Interface ou Interface de données distribuées sur fibre), qui utilisent des câbles en fibre optique au lieu du cuivre, emploient une topologie en étoile complexe. Les principales différences entre les topologies Ethernet, Token Ring et FDDI résident dans la manière dont elles gèrent la communication entre les ordinateurs.

La topologie en bus : simplicité et limites

Dans cette configuration, tous les ordinateurs sont connectés à un câble central appelé bus ou backbone (squelette). Les réseaux à bus linéaire sont plus faciles à installer et relativement peu coûteux. L'avantage d'un réseau 10Base2 avec une topologie en bus réside dans sa simplicité.

Une fois que les ordinateurs sont connectés physiquement au câble, l'étape suivante consiste à installer le logiciel sur chaque poste du réseau. Le point négatif d'un réseau en bus est qu'il présente de nombreux points de défaillance : si le lien entre l'un des ordinateurs est rompu, l'ensemble du réseau cesse de fonctionner.

La topologie en étoile : fiabilité et centralisation

Il existe des réseaux plus complexes construits avec une topologie en étoile. Ces réseaux disposent d'un boîtier de connexion central appelé hub (concentrateur). Tous les ordinateurs sont connectés à ce concentrateur, qui gère les communications entre les machines.

Autrement dit, la topologie en étoile est un réseau de communication dans lequel les terminaux sont reliés à un noyau central. Si un ordinateur ne fonctionne pas, cela n'affecte pas les autres, sauf si c'est le serveur central qui est en panne.

Les réseaux construits avec des topologies en étoile présentent des avantages sur le bus. Le premier, et le plus important, est la fiabilité. Dans une topologie en bus, la déconnexion d'un seul ordinateur suffit à faire s'effondrer l'ensemble du réseau. Dans une étoile, en revanche, les ordinateurs peuvent être connectés ou déconnectés même si le réseau est en fonctionnement, sans causer d'interruption.

La topologie en anneau et l'usage du MAU

Dans une topologie en anneau (utilisée dans les réseaux Token Ring et FDDI), le câblage et l'aménagement physique sont similaires à ceux d'une topologie en étoile. Cependant, au lieu d'un hub central, le réseau en anneau utilise un dispositif appelé MAU (Multistation Access Unit, ou Unité d'accès multiposte).

Le MAU effectue la même tâche que le hub, mais au lieu de travailler avec Ethernet, il ne gère que le Token Ring et traite les communications entre ordinateurs d'une façon légèrement différente. Tous les ordinateurs ou nœuds sont connectés les uns aux autres, formant une chaîne ou un cercle fermé.

La topologie hybride étoile-bus

Cette topologie combine les deux types de réseaux mentionnés précédemment. Un multiplexeur de signal prend la place de l'ordinateur central de la configuration en étoile, avec des postes de travail spécifiques qui lui sont connectés, tandis que d'autres segments sont desservis par des bus avec des multiplexeurs.

Ce type de réseau offre des avantages dans les bâtiments qui possèdent des groupes de travail séparés par de grandes distances. Comme on peut le voir, il existe différents types de réseaux pour connecter les ordinateurs, postes de travail et serveurs. Selon le type d'entreprise, on privilégiera un système ou un autre.

Les méthodes d'accès et le contrôle du trafic

Méthodes d'accès : on appelle méthode d'accès l'ensemble des règles qui définissent comment un ordinateur place les données sur le réseau et comment il les reçoit via le câble. Une fois que les données circulent, ces méthodes aident à réguler le flux du trafic réseau.

Le contrôle de la circulation sur le câble

Un réseau ressemble à une ligne de chemin de fer sur laquelle circulent plusieurs trains. En plus de la voie, il y a souvent des gares. Quand un train est sur la voie, les autres doivent se conformer à une procédure qui régit quand et comment entrer dans le flux de trafic. Sans cette procédure, un train pourrait entrer en collision avec un autre déjà présent sur la route.

Toutefois, il existe des différences importantes entre des voies ferrées et un réseau informatique. Dans un réseau, il semble que tout le trafic se déplace simultanément et sans interruption. Cette apparence est une illusion : en réalité, les équipements se relaient pour accéder au réseau pendant de très courtes périodes. La différence majeure réside dans la vitesse extrêmement élevée du trafic réseau.

Plusieurs ordinateurs peuvent partager l'accès au câble. Toutefois, si deux équipements tentent d'envoyer des données en même temps, les paquets peuvent entrer en collision et être endommagés. Si un utilisateur envoie des données à un autre ou accède à un serveur, il doit y avoir un moyen d'accéder au câble sans interférence. L'ordinateur de destination doit avoir la garantie que les données n'ont pas été détruites lors de la transmission.

Les méthodes d'accès doivent être cohérentes. Si les machines utilisaient des méthodes différentes, le réseau pourrait rencontrer des problèmes car certaines méthodes pourraient dominer le câble. Ces méthodes empêchent les accès simultanés et garantissent que l'envoi et la réception des données se font de façon ordonnée.

Les principales méthodes d'accès au média

Les trois méthodes visant à empêcher l'utilisation simultanée des ressources du réseau comprennent :

• Les méthodes d'accès multiples avec détection de porteuse (CSMA) :
  • Avec détection de collision (CSMA/CD).
  • Avec évitement de collision (CSMA/CA).
• Le passage de jeton : méthode qui permet une opportunité unique d'envoyer des données.
• Les méthodes de priorité de demande : gestion du trafic par niveau de priorité.