Mis à jour le 08/03/2016
  • 30 heures
  • Facile

Les topologies

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Dans ce chapitre nous allons étudier les topologies. Il s'agit des différentes formes que peuvent prendre des réseaux.

Avant tout...

Avant tout, il faut que vous connaissiez quelques types de réseaux, cela aidera à comprendre pourquoi certaines topologies existent.

LAN : le réseau local

Image utilisateurUn LAN, Local Area Network (en français réseau local) est un réseau limité à un espace géographique comme un bâtiment. Par exemple, l'ensemble des ordinateurs dans une école forme un LAN. Ce type de réseau utilise généralement une configuration de type domaine comme nous l'avons vu précédemment.

WAN : le réseau étendu

Image utilisateurWAN signifie Wide Area Network, en français, on peut le traduire par "réseau étendu". Un WAN est en fait une association de plusieurs LAN. Supposons 3 LAN formés par des switchs : le "branchement" des 3 switchs sur un autre switch forme un WAN, car on associe plusieurs LAN entre eux. Nous pourrons l'utiliser pour obtenir un seul réseau virtuel dans deux endroits géographiques différents. Cet exemple peut être contesté, car on parle plus souvent de WAN pour des réseaux très grands, à échelle régionale voire nationale, mais l'idée est là.

C'est quoi une topologie ?

Bonne question, qu'est-ce qu'une topologie ?
Tout d'abord, il faut savoir qu'il existe deux types de topologies : physique et logique.

Topologie physique

Une topologie physique est en fait la structure physique de votre réseau. C'est donc la forme, l'apparence du réseau. ;)
Il existe plusieurs topologies physiques : le bus, l'étoile (la plus utilisée), le mesh (topologie maillée), l'anneau, hybride, etc. Cependant nous n'allons parler que des plus utilisées.

Topologie logique

Une topologie logique est la structure logique d'une topologie physique, c'est à dire que la topologie logique définit comment se passe la communication dans la topologie physique. ;)

Réseau en bus

Comme son nom l'indique, la topologie bus a les caractéristiques d'un bus (pensez, une ligne droite). Dans cette topologie, tous les ordinateurs sont connectés entre eux par le biais d'un seul câble réseau débuté et terminé par des terminateurs.
Les terminateurs ont pour but de maintenir les frames (signaux électriques de données) dans le câble et d'empêcher les "rebonds" des données le long du fil. ;)
Franchement, ce n'est pas pratique du tout, et ce pour 2 raisons majeures. La première est que, parce que toutes les machines utilisent le même câble, s'il vient à ne plus fonctionner, alors le réseau n'existe plus. Il n'y a plus de communication possible étant donné que tous les hôtes partagent un câble commun.
La seconde est que, puisque que le câble est commun, la vitesse de transmission est très faible. :(
Il y a d'autres raisons qui font que cette topologie est très peu utilisée.

Dans cette topologie, étant donné que le câble de transmission est commun, il ne faut pas que 2 machines communiquent simultanément, sinon... Bam, ça créé des collisions ! :o
Pour éviter ce problème, on utilise une méthode d'accès appelée CSMA/CD. Avec cette méthode, une machine qui veut communiquer écoute le réseau pour déterminer si une autre machine est en train d'émettre. Si c'est le cas, elle attend que l'émission soit terminée pour commencer sa communication. Sinon, elle peut communiquer tout de suite.

C'est un peu complexe, heureusement que d'autres topologies plus simples et plus pratiques existent !

Image utilisateur

Représentation schématique d'un réseau en bus

Topologie de type étoile

Dans un réseau en étoile, la forme physique du réseau ressemble à une étoile. Une image est plus parlante :

Image utilisateur

La forme physique du réseau ressemble à une étoile

N'importe quel appareil (routeur, commutateur, concentrateur, ...) peut être au centre d'un réseau en étoile. L'important, c'est que pour parler à une autre entité on passe par le matériel central (qui peut être le hub, le switch, etc.).
En pratique, dans un réseau d'entreprise en étoile, au centre on trouve un switch. ;)

Le principal défaut de cette topologie, c'est que si l'élément central ne fonctionne plus, plus rien ne fonctionne : toute communication est impossible. Cependant, il n'y a pas de risque de collision de données.

Réseau en anneau : le ring, mais pas de boxe

Oui bon, le jeu de mot est pourri... Enfin, vous devez commencer à avoir l'habitude ! :-°
On attaque un morceau assez compliqué, du moins plus complexe que ce qu'on a vu jusqu'à présent. Je vais donc essayer de faire simple (très contradictoire :D ).
Comme vous pouvez vous en douter, un réseau en anneau a la forme d'un... anneau, oui, il n'y a pas de piège ! Cependant, la topologie physique d'un réseau en anneau est... le bus.

Mais alors un réseau en anneau c'est comme un réseau en bus avec les machines disposées en cercle ? o_O

Si on veut, mais il a une particularité : la topologie logique est le token ring.

Anneau à jeton ? On met un jeton dans la machine pour avoir un anneau ? >_

Pas du tout ! :D Rappelez-vous, la topologie de type bus possédait un problème de collision de données : 2 machines ne doivent pas échanger des données en même temps, sinon elles s'entrechoquent. Ce principe est repris dans le réseau en anneau. Sauf que là, le système de token ring utilise la CSMA-CA, une méthode anti-collision différente.
Le principe est assez simple : une machine connectée au réseau possède un jeton virtuel. Ce jeton, c'est une autorisation de communiquer. Une fois que la machine a transmis ce qu'elle voulait, elle passe le jeton à la machine suivante, et ainsi de suite. Si le détenteur du jeton n'a rien à dire, il le passe au suivant.

Voici une animation décrivant de manière simplifiée le fonctionement logique d'un réseau en anneau. Le jeton rouge se transmet de machine en machine.

Image utilisateur

Réseau en anneau. Des ordinateurs attendent le jeton (token) pour transmettre des données.

Topologie maillée

La topologie maillée est LA topologie que je vous souhaite de ne jamais utiliser ! :D

Pourquoi ?

Et bien, c'est qu'il y a vraiment, vraiment, vraiment, vraiment... trop de câbles. :-° Le principe de la topologie maillée est de relier tous les ordinateurs entre eux (ou du moins, un maximum). Comme ça, aucun risque de panne générale si une machine tombe en rade, mais si vous vous prenez les pieds dans des câbles, étant donné qu'il y en a partout, c'est la cata, vous faîtes tout tomber ! :D
La formule pour connaitre le nombre de câbles est n(n-1)/ 2, avec n le nombre d'ordinateurs. Donc rien qu'avec 8 ordinateurs par exemple, ça nous donnera 8(8-1)/ 2, soit 28 câbles ! o_O
Cette topologie reste peu utilisée vu la difficulté à mettre en place une telle infrastructure. Histoire de vous faire halluciner, imaginez une école, où il y a 500 ordinateurs, si on voulait les relier tous entre eux. Ça ferait... 500*(500-1)/2 = ... Faîtes le calcul vous-même si vous ne me croyez pas, mais ça fait bien 124.750 câbles :waw: ! Il ne vaut mieux même pas penser au prix que peut coûter une centaine de milliers de câbles. En plus, chaque câble doit être relié à 2 cartes réseau, ça ferait 499 cartes réseau par machine, soit 249.500 cartes réseau en tout... Donc oui, ce n'est pas facile à mettre en place, et c'est utilisé sur de petits réseaux dans des cas bien précis. :lol:

Image utilisateur

Représentation schématisée d'un réseau maillé

Topologie hybride

Une topologie hybride, c'est très simple (enfin, dans le principe) : c'est juste le regroupement de plusieurs topologies différentes. Par exemple, Internet est une parfaite illustration d'un réseau hybride car il joint des réseaux en anneau avec des réseaux en bus, avec des réseaux en étoile, ...
Rien de spécial au final. ^^

Il faut avouer que ce chapitre n'était pas vraiment difficile. Ce qu'il faut comprendre et maitriser, c'est la différence entre une topologie physique et une topologie logique. Dans le monde professionnel, on utilise généralement des topologies (physiques et logiques) de type étoile.

Maintenant qu'on a fait un rapide tour du matériel, il faudrait peut-être établir des communications ! Pour cela, direction la partie 2, où on va se pencher sur les protocoles et sur le modèle OSI ! :)

Maintenant que vous connaissez la théorie nécessaire, nous allons pouvoir passer à la seconde partie.

Exemple de certificat de réussite
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