Architecture des systèmes téléinformatiques

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Chapitre 2
Architecture des systèmes téléinformatiques :
composants matériels et logiciels
L’objet de ce chapitre est de présenter les composants matériels et logiciels qui forment
l’infrastructure des systèmes téléinformatiques, c’est-à-dire tout environnement permet-
tant le traitement à distance d’informations au moyen d’un ou de plusieurs ordinateurs.
Examinons les caractéristiques de ces composants.
En tant que matériel, l’ordinateur ne suffit pas à assurer toutes les fonctions de transfert et
de stockage connexes au traitement. Il a donc été nécessaire de recourir à des composants
matériels et logiciels pour mettre sur pied des systèmes téléinformatiques. L’introduction
de ces composants s’est toutefois effectuée de façon graduelle, ce qui permet de
distinguer plusieurs étapes dans l’évolution de l’architecture des systèmes.
Nous étudierons d’abord les éléments qui constituent la configuration de base d’un
système téléinformatique, puis ceux qui permettent de résoudre les problèmes de
télécommunication touchant la capacité d’acheminement et le traitement des données;
nous examinerons, à cet égard, les solutions proposées pour les accès, ainsi que celles qui
concernent le transfert d’informations. Nous nous pencherons ensuite sur les questions
ayant trait au matériel et au logiciel, puis sur les caractéristiques physiques des réseaux,
ainsi que sur les modalités de partage des ressources, notamment grâce aux réseaux
locaux. Nous verrons enfin d’autres types de réseaux, les questions relatives aux logiciels
et matériels de réseaux, ainsi qu’à la performance des réseaux.
Voici les principaux concepts abordés dans ce chapitre :
− la configuration de base d’un système téléinformatique
− la gestion des télécommunications
− la gestion de l’ordinateur central
− les caractéristiques physiques des réseaux téléinformatiques
− les réseaux locaux
− les réseaux métropolitains
− les réseaux étendus ou internationaux
− les intranets
− le modèle OSI
− le matériel de réseau
− la mesure de performance

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2.1 CONFIGURATION DE BASE D’UN SYSTÈME TÉLÉINFORMATIQUE
Examinons maintenant les éléments qui constituent la configuration de base de
l’architecture d’un système téléinformatique, soit l’ordinateur central, les terminaux, les
types de liaison, ainsi que la question du partage des ressources.
2.1.1 Ordinateur central
On désigne par ordinateur central tout organe de traitement automatique de l’information
qui assume, pour la communauté des utilisateurs1, la majorité des fonctions essentielles
du système informatique.
L’ordinateur central est constitué de trois composants majeurs :
− une mémoire qui stocke toutes les données et les instructions dont le système a
besoin;
− une interface pour les entrées et les sorties de données;
− un système de traitement des données; les données sont manipulées dans
l’ordinateur sous forme numérique; le système de traitement des données de
l’ordinateur reçoit des informations de l’extérieur, les traite selon les instructions
stockées en mémoire, pour ensuite retourner les résultats de ce traitement à
l’extérieur.
Dans le contexte de la téléinformatique, l’ordinateur central est aussi appelé serveur ou,
encore, ordinateur hôte ou tout simplement hôte. Le serveur est l’ordinateur dans lequel
se trouve en mémoire le fichier qui est interrogé par un client à distance et qui fournit la
réponse à ce client. Le terme d’ordinateur « hôte » fait, pour sa part, référence au fait que,
dans un réseau, les terminaux sont considérés, par métaphore, comme des « invités » dont
l’ordinateur central est « l’hôte ». Quelle que soit cependant l’appellation utilisée, le
serveur demeure l’ordinateur principal qui prépare les programmes utilisés par un autre
système.
Dans certains modes d’utilisation, des sessions de dialogue s’établissent entre les
utilisateurs et l’ordinateur central, ce dernier assurant, entre autres, des fonctions de
traitement des requêtes des utilisateurs et de stockage des informations échangées. Il
s’agit alors de ce que l’on appelle des « applications client – serveur ».
La nature des serveurs est presque aussi variée que celle des ordinateurs eux-mêmes
quant à leur taille physique, leurs caractéristiques et leurs applications. Avec le temps et
l’évolution technologique, la taille des serveurs devient de plus en plus restreinte. On
retrouve encore parmi eux de gros ordinateurs, mais aussi des ordinateurs personnels dont
la capacité de traitement et de stockage des informations est nécessairement plus limitée.
2.1.2 Terminaux
Les terminaux sont des équipements assurant le dialogue entre un usager et un ou
plusieurs serveurs distants l’un de l’autre. Leur principale fonction est de permettre
l’accès au système informatique, comme l’indique la figure 2.1.

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FIGURE 2.1
Jonction terminal – ordinateur central.
À l’origine, le terminal informatique avait pour tâche exclusive de supporter le dialogue
avec le système central. Il en va cependant tout autrement aujourd’hui. En effet, il existe
à l’heure actuelle une variété d’équipements qui peuvent être utilisés comme des
terminaux, mais qui remplissent également un nombre plus ou moins grand d’autres
fonctions. Les ordinateurs personnels et les machines de traitement de texte sont des
exemples de terminaux modernes. Si tous les terminaux ont pour fonction l’accès à un
ordinateur central, leur mode de fonctionnement varie d’un type à l’autre. Voyons les
principaux types de terminaux.
− Les terminaux lourds, qui permettent l’émission vers le réseau d’un grand volume
d’informations grâce à des liaisons rapides synchrones. Ils sont composés de mini-
ordinateurs équipés de périphériques rapides et de grande capacité de stockage.
− Les terminaux légers et portables, qui sont composés d’un clavier et d’un écran de
visualisation. Ils utilisent des liaisons asynchrones à basse vitesse et simplifient
l’introduction des données sur le système central.
− Les terminaux intelligents, qui permettent un traitement local des données. Seules
les informations nécessaires sont envoyées vers le centre de traitement. Les
terminaux intelligents supplantent de plus en plus les terminaux légers.
− Les postes de travail, qui sont à mi-chemin entre les terminaux intelligents et les
terminaux lourds. Ils possèdent des processeurs puissants, des disques durs de
plusieurs gigaoctets, des entrées-sorties atteignant des débits de plusieurs mégabits
par seconde (Mb/s).
Tous les éléments du matériel informatique qui peuvent produire et traiter des données,
telles les bases de données, les tables traçantes, les entrées vocales, etc., sont des
équipements terminaux que l’on peut regrouper sous le vocable de TE (Terminal
Equipment).
Terminal
Ordinateur central
Ligne de
transmission

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2.1.3 Types de liaison et problèmes d’exploitation
Pour diminuer les coûts de communication, il est d’usage de rechercher la meilleure
façon de raccorder un certain nombre de terminaux à un ou plusieurs serveurs. La liaison
point à point et la liaison multipoint sont les deux configurations les plus souvent
adoptées.
La liaison point à point est une ligne de transmission qui relie directement un terminal à
l’ordinateur central2 qui contrôle la liaison. Si tous les terminaux du système télé-
informatique sont raccordés au serveur par ce type de liaison, il en résulte un réseau point
à point, comme l’illustre la figure 2.2.
FIGURE 2.2
Exemple de réseau point à point.
Le réseau point à point présente l’avantage d’une exploitation simplifiée et de temps de
réponse assez court. Il a, par contre, pour inconvénient majeur une sous-utilisation des
lignes de transmission, du fait qu’un certain nombre de celles-ci sont inactives de façon
quasi continue.
Quant à la liaison multipoint, elle est caractérisée par la connexion de terminaux en
plusieurs points différents d’une même ligne, comme le montre la figure 2.3.
Ordinateur central
Ligne de
transmission
Terminal

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FIGURE 2.3
Exemple de système à liaison multipoint.
L’avantage de cette seconde configuration est qu’elle permet à une seule ligne de
transmission de desservir plusieurs terminaux, au moyen d’une interface unique avec
l’ordinateur central. Une technique dite d’invitation à émettre est utilisée pour
sélectionner le terminal pouvant émettre ou recevoir des données, ce qui permet d’éviter
toute confusion. De plus, chaque terminal tire le meilleur parti de la capacité de la liaison
multipoint qu’il utilise en exclusivité. Cette technique a cependant pour inconvénient un
temps de réponse relativement long lorsque plusieurs terminaux doivent émettre ou
recevoir au même instant.
Notons que, sur une plus grande échelle, un réseau est constitué d’un ensemble de nœuds
de communication répartis géographiquement et reliés entre eux par des liens. Les nœuds
de communication (pont, routeur, etc.) sont chargés de diriger l’information vers les
nœuds adjacents, de proche en proche, jusqu’à la destination. Les équipements qui y sont
rattachés sont de diverse nature. On y retrouve aussi bien des terminaux, des ordinateurs,
des imprimantes que des réseaux locaux. Les liens sont des supports de transmission tels
que les paires torsadées, les câbles, les fibres optiques et les faisceaux hertziens.
2.1.4 Des solutions d’exploitation
Partage de ressources
Les réseaux permettent d’avoir accès à des bases de données et à des services offerts par
d’autres équipements informatiques, tels des serveurs dans un réseau local ou des
ordinateurs plus puissants et géographiquement éloignés. L’usager peut ainsi avoir accès
à des serveurs et à des services de façon transparente, c’est-à-dire qu’il utilise à même
son propre ordinateur des ressources situées au loin, tout en ayant l’impression
Ordinateur central
Liaison multipoint
Contrôleur de
terminaux
Point
d’embranchement