RESEAUX CH 1 Introduction

8/14/2019 RESEAUX CH 1 Introduction

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Chapitre 1 : INTRODUCTION AUX RESEAUX INFORMATIQUES

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Chapitre 1 : INTRODUCTION AUXRESEAUX INFORMATIQUES

Aprs avoir tudi ce chapitre, ltudiant sera en mesure de :

- Connatre les terminologies de base.- Classifier les rseaux informatiques selon leurs tailles.- Dcrire les diverses topologies physiques dinterconnexion, leursutilisations, leurs avantages et leurs inconvnients.- Expliquer les architectures des rseaux.

- Identifier les diffrents types de commutations.


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1. Terminologies

Tlinformatique : Ensemble de techniques qui utilisent conjointement

linformatique et la transmission de donnes distance.

Tlcommunication : Tous les types de communication distance. Ex. : tlgraphe,tlphone, Minitel, Tltel, E-mail, etc.

Tlmatique : Mise en uvre conjointe des tlcommunications et de linformatiquevisant offrir des services informatiss distance.

Rseau informatique : ensemble d'ordinateurs relis entre eux grce des lignesphysiques et changeant des informations sous forme de donnes numriques (valeurs

binaires).

Intrt du rseau : Un ordinateur est une machine permettant de manipuler desdonnes. L'homme, un tre de communication, a vite compris l'intrt qu'il pouvait y avoir

relier ces ordinateurs entre eux afin de pouvoir changer des informations.

Un rseau permet :

Le partage de fichiers et d'applications.

La communication entre personnes (grce au courrier lectronique, la discussion en

direct, etc.).

La communication entre processus (entre des machines industrielles).

La garantie de l'unicit de l'information (bases de donnes).

Le jeu plusieurs, etc.

Les rseaux permettent davoir plusieurs avantages en voici quelques uns :

Diminution des cots grce aux partages des donnes et des priphriques.

Standardisation des applications. Accs aux donnes en temps utile.

Communication et organisation plus efficace.

2. Classification des rseaux informatiques selon leur taille

Fig. 1.1. : Diffrentes catgories de rseaux informatiques


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On peut classifier les rseaux informatiques selon leurs tailles, comme lindique la figure 1.1.,

en donnant ces diffrentes catgories :

- Le bus : on le trouve dans un ordinateur pour relier ses diffrents composants (mmoires,priphriques d'entre-sortie, processeurs, etc.) peuvent tre considrs comme des rseaux

ddis des tches trs spcifiques.

- Le rseau personnel PAN (Personnal Area Network) interconnecte des quipementspersonnels comme un ordinateur portable, un agenda lectronique, etc

- Le rseau local LAN (Local Area Network) peut s'tendre de quelques mtres quelques kilomtres et correspond au rseau d'une entreprise. Il peut se dvelopper sur

plusieurs btiments et permet de satisfaire tous les besoins internes de cette entreprise ( ou site

universitaire ou usine).

- Le rseau mtropolitain MAN (Metropolitan Area Network) interconnecte plusieurslieux situs dans une mme ville, par exemple les diffrents sites d'une administration, chacun

possdant son propre rseau local.

- Le rseau tendu WAN(Wide Area Network) permet de communiquer l'chelle d'un

pays, ou de la plante entire, les infrastructures physiques pouvant tre terrestres ou spatiales l'aide de satellites de tlcommunications (les modems sont indispensables).

3. Les topologies physiques dinterconnexion

La topologie rseau dfinit la structure du rseau. La topologie est dfinie en partie par la

topologie physique, qui est la configuration proprement dite du cblage ou du mdia. Lautre

partie est la topologie logique, qui dfinit de quelle faon les htes accdent aux mdias pourenvoyer des donnes.

Un rseau informatique est constitu d'ordinateurs relis entre eux grce du matriel

(cblage, cartes rseau, ainsi que d'autres quipements permettant d'assurer la bonnecirculation des donnes). L'arrangement physique de ces lments est appel topologiephysique.

A. La topologie en bus

Une simple longueur de cble constitue lpine dorsale du rseau. Chaque noeud est connect

sur un bus : l'information passe devant chaque noeud et sera absorbe l'extrmit du bus

grce aux bouchons qui empchent le signal de se rflchir, comme lindique la figure

suivante :

Fig. 1.2. : Topologie en bus

Rpteur

BUS

Propagation Bidirectionnellede l'information

Station de travail

Bouchon Bouchon

serveur ressourcepartageable


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Inconvnients :

- Une seule station dfectueuse peut dsactiver le rseau.

- Plus il y a de stations, plus le temps de rponse du rseau est important.

- Topologie pas trs simple ni extensible.

C. La topologie en toile

Les stations sont connectes un concentrateur (voir Fig.1.4.). Il sagit dun quipement

permettant de recueillir linformation en provenance de plusieurs terminaux.

Avantages :

- Chaque noeud ne fonctionnant pas correctement sur le rseau n'affecte en rien son

utilisation.

- Il est trs simple de rajouter ou d'enlever des noeuds au rseau.

Inconvnients:

- Il ncessite un cblage bien plus important que le bus ce qui implique un cot plus

lev.

- Si le concentrateur est victime de dfaillance, tout le rseau tombe en panne.

n Bus dtoileCest la combinaison des topologies bus et toile. Un bus dtoiles se compose de plusieurs

rseaux topologie en toile, relis par des tronons de type bus linaire (voir Fig.1.5.).

Un concentrateur hybride : Les concentrateurs volus permettant dutiliser plusieurs types decbles sont appels concentrateurs hybrides.

Station de travail

Concentr ateur

Station serveur

Fig. 1.4. : Topologie en toile


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Fig. 1.5. : Topologie bus dtoile

n Anneau dtoileCette topologie est centre sur un concentrateur qui contient lanneau ou le bus rel. Dans un

anneau dtoiles les concentrateurs sont relis un concentrateur principal, selon un schma

en forme dtoile reprsent par la figure suivante :

Fig. 1.6. : Topologie anneau dtoile

D. La topologie maille

Trs rsistant aux dfaillances, un rseau maill optimise les ressources.

On distingue deux types de maillage :

n Le maillage rgulierDans ce maillage rgulier, linterconnexion est totale ce qui permet chaque station dtre

connecte directement toutes les autres stations du rseau pour assurer une fiabilit

maximale, reprsente par la figure suivante :

Fig. 1.7. : Topologie en maillage rgulier


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n Le maillage irrgulierSi lon allge le plan de cblage, le maillage devient irrgulier et la fiabilit peut rester levemais elle ncessite un cheminement des informations de faon parfois complexe, comme cest

indiqu ci-dessous.

Fig. 1.8. : Topologie en maillage irrgulier

Avantage :

- Trs fiable.

Inconvnients :

- Trop de cbles.

- Dans cette architecture il devient presque impossible de prvoir le temps de transfert

dun nud un autre.

E. Les rseaux satellites

Fig. 1.9. : Rseau satellite

Le signal reu par le satellite dans une frquence f1 est retransmis vers la terre avec unefrquence f2 vers lensemble des stations terrestres. Il y a diffusion de signaux (voir Fig.1.9.).

Avantage :

- Dbit de transmission trs lev.

Inconvnients :

-Cote trs cher.

- Tout le monde coute tout le monde.


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F. La topologie cellulaire

La topologie cellulaire est constitue de zones circulaires ou hexagonales comportant chacune

un nud individuel en son centre (voir Fig.1.10). Elle sagit dune zone gographique divise

en rgions (cellules) aux fins de la technologie sans fil une technologie dont l'importances'accrot chaque jour. Il n'y a aucun lien physique dans une topologie cellulaire, seulement des

ondes lectromagntiques. Parfois, c'est le nud rcepteur qui bouge (tel le tlphone

cellulaire de voiture) et parfois c'est le nud metteur (telles les liaisons par satellite).

Fig. 1.10. : Topologie cellulaire

Avantage :

- L'absence de mdia tangible autre que l'atmosphre terrestre ou le vide de l'espace (et

les satellites).

Inconvnient :

- Les signaux sont prsents partout dans une cellule et qu'ils peuvent, par consquent, sebrouiller ( cause de l'homme ou de l'environnement) ou tre l'objet de bris de scurit

(surveillance lectronique et vol de service).

4. Architecture des rseaux

A. Prsentation de l'architecture d'un systme client/serveur

De nombreuses applications fonctionnent selon un environnement client/serveur, cela signifieque des machines clientes (des machines faisant partie du rseau) contactent un serveur, unemachine gnralement trs puissante en terme de capacits d'entre-sortie, qui leur fournit des

services.

Dans un environnement purement Client/serveur, les ordinateurs du rseau (les clients) nepeuvent voir que le serveur, c'est un des principaux atouts de ce modle.

Avantages

des ressources centralises: tant donn que le serveur est au centre du rseau, il peut

grer des ressources communes tous les utilisateurs, comme par exemple une base dedonnes centralise, afin d'viter les problmes de redondance et de contradiction.


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une meilleure scurit: car le nombre de points d'entre permettant l'accs aux

donnes est moins important. une administration au niveau serveur: les clients ayant peu d'importance dans ce

modle, ils ont moins besoin d'tre administrs. un rseau volutif: grce cette architecture il est possible de supprimer ou rajouter

des clients sans perturber le fonctionnement du rseau et sans modifications majeures

Inconvnients

un cot lev d la technicit du serveur.

un maillon faible : le serveur est le seul maillon faible du rseau client/serveur.

Fonctionnement du modle client/serveur

Un systme client/serveur fonctionne selon le schma suivant :

Fig. 1.11. : Modle client/serveur

Le client met une requte vers le serveur. Le serveur reoit la demande et rpond l'aide de l'adresse de la machine client et son

port.

B. Prsentation de l'architecture de poste poste

Dans une architecture de poste poste (o dans sa dnomination anglaise peer to peer),

chaque ordinateur du rseau est libre de partager ses ressources. Un ordinateur reli une

imprimante pourra donc ventuellement la partager afin que tous les autres ordinateurs

puissent y accder via le rseau. Chaque poste connect peut mettre ses ressources la

disposition du rseau (il joue alors le rle de serveur) et bnficie galement des ressources

du rseau (en tant queclient).

Avantages

- Un cot rduit (les cots engendrs par un tel rseau sont le matriel, les cbles etla maintenance)

- Simple mettre en oeuvre

Inconvnients

- Ce systme n'est pas du tout centralis, ce qui le rend trs difficile administrer.

- La scurit est trs peu prsente.

-Aucun maillon du systme n'est fiable.


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Ainsi, les rseaux d'gal gal ne sont valables que pour un petit nombre d'ordinateurs

(gnralement une dizaine), et pour des applications ne ncessitant pas une grande scurit (ilest donc dconseill pour un rseau professionnel avec des donnes sensibles).

Mise en oeuvre d'un rseau poste poste

On peut utiliser Windows NT Workstation, Windows 2000 Server ou Professionnel,

Windows 98 ou Windows XP car tous ces systmes dexploitation intgrent toutes les

fonctionnalits du rseau poste poste.

La mise en oeuvre d'une telle architecture rseau repose sur des solutions standard :

Placer les ordinateurs sur le bureau des utilisateurs.

Chaque utilisateur est son propre administrateur et planifie lui-mme sa scurit.

Pour les connexions, on utilise un systme de cblage simple et apparent.

Il s'agit gnralement d'une solution satisfaisante pour des environnements ayant lescaractristiques suivantes :

Moins de 10 utilisateurs.

Tous les utilisateurs sont situs dans une mme zone gographique.

La scurit nest pas un problme crucial.

Ni lentreprise ni le rseau ne sont susceptibles dvoluer de manire significative

dans un proche avenir.

C. Prsentation de l'architecture 2 niveaux

L'architecture deux niveaux (aussi appele architecture 2-tier, tier signifiant tage en

anglais) caractrise les systmes clients/serveurs dans lesquels le client demande une

ressource et le serveur la lui fournit directement (voir Fig. 1.12.). Cela signifie que le serveur

ne fait pas appel une autre application afin de fournir le service.

Fig. 1.12. : Architecture 2 niveaux

D. Prsentation de l'architecture 3 niveaux

Dans l'architecture 3 niveaux (appeles architecture 3-tier), il existe un niveau intermdiaire

(voir Fig.1.13.), c'est--dire que l'on a gnralement une architecture partage entre :


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Fig. 1.14. : Architecture multi niveaux

5. La commutation

La commutation est ncessaire lorsquune communication emprunte successivement plusieurs

liaisons. Les quipements intermdiaires associent une liaison (entrante) une autre liaison

(sortante) parmi celles disponibles.

A. Commutation de circuits - Exemple : RTC

Un lien physique (continuit mtallique) est rserv durant tout l'change :1) connexion

2) change

3) dconnexion

- Ressource monopolise.

- Prsence physique permanente des deux abonns.

- Pas de stockage intermdiaire.

-

Rgulation de trafic ralise la connexion.- Noeuds de commutation : de simples relais.

- Facturation au temps de connexion et la distance.

- Permet l'oprateur d'amortir assez vite l'infrastructure.

- Rsistance aux erreurs variable.

B. Commutation de messages - Exemple : tlex, Email

Message = bloc d'information = unit de transfert

-Acheminement individuel des messages, choix dun circuit chaque transmission.

- Message mmoris intgralement par chaque noeud avant retransmission.


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- Chaque noeud a une mmoire de masse importante donc dbit limit.

- Meilleure utilisation des lignes.

- Transfert mme si le correspondant est non connect ou occup.

- Permet la diffusion (broadcast).

-Permet le changement de format des messages.

- Facturation au temps d'utilisation effectif.

C. Commutation de paquets - Exemple : Transpac (X25), Internet (TCP/IP)

Paquets = fragments de messages

- Paquets envoys indpendamment.

- Squencement non garanti l'arrive donc ncessite un rordonnancement.

- Mmoire de masse l'arrive importante.

-Ncessite la mmorisation chaque paquet en attente d'acquittement donc dbit limit.

D. Commutation de cellules - Exemple : ATM

- Utilisation de circuits virtuels.

- Information achemine dans des cellules (taille : 48octets+5octets).

- Pas de contrle d'erreur dans le rseau.

- Ncessite une connectique fiable.

- Pas de mmorisation intermdiaire.

-Permet de hauts dbits.

Une comparaison entre la commutation de paquets et la commutation de cellule montre un

gain de temps offert par cette dernire par rapport la premire, comme lindique la figure

suivante :

Fig. 1.15. : Comparaison entre commutation de messages et commutation de paquets

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