Réseaux informatiques

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CHAPITRE 1 Introduction
L’univers des télécommunications numériques est composé de réseaux locaux - LANs (Local Area Networks) et
de réseaux longue distance - WANs (Wide Area Networks).
Historiquement, les technologies du réseau local sont nées dans les années 80 avec la nécessité de connecter de
multiples ordinateurs sur le même site. Ces technologies ont permis de lier plusieurs ordinateurs sur le même
support physique. Traditionnellement, les réseaux locaux ont une couverture limitée à quelques kilomètres et un
débit de quelques mégabits par seconde.
Un réseaux local peut être décrit à l’aide de plusieurs caractéristiques:
•le débit nominal (bits/s),
•la topologie (anneau, bus, étoile,..),
•la distance de couverture,
•la méthode d’accès au support commun,
•les media et la connectique (type de câbles, ..),
•le format de trames.
Les réseaux longue distance transportent des données numériques d’un site à l’autre. Les technologies WAN
peuvent être déployées sur n’importe quelle distance à l’échelle nationale ou internationale.
L’ensemble des réseaux de télécommunication est basé sur une hiérarchie de communication synchrone SDH
(Synchronous Digital Hierarchy). Parmi les technologies traditionnelles utilisées pour le transfert de données via
le système SDH, on trouve des liaisons louées, des relais de trames (frame relay) et la technologie ATM. Depuis
peu l’utilisateur peut profiter de la technologie xDSL (Digital Subscriber Loop) permettant de porter des don-
nées numériques entre le centre de raccordement et le site de l’abonné.
Les liaisons louées offrent un débit entre 64 Kbit/s et 34 Mbit/s entre deux points. Frame relay est une technolo-
gie à commutation par paquets, permettant d’exploiter les réseaux publics par une multitude de clients indépen-
dants. Le débit d’accès au frame relay est entre 64 Kbit/s et 34 Mbit/s. La technologie ATM exploite la
commutation de cellules pour répondre à la demande de différents services avec un débit élevé pourant atteindre
plusieurs centaines de mégabits par seconde.
La technologie xDSL permet de connecter les utilisateurs finaux (postes individuels, réseaux locaux) par les
liens haut débit (2 Mbit/s) créés sur les connections téléphoniques de la boucle locale.

Introduction
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FIGURE 1. Distances de couverture et débits des réseaux informatiques
Topologies
Différents réseaux de communication possèdent différentes topologies. Selon le type de la topologie, l’informa-
tion peut être diffusée sur un support commun (multi-point), ou être acheminée par les liens à l’accès unique
(point-à-point). En principe, une installation réseau est composée de deux parties:
•les terminaux (postes simples ou sous-réseaux),
•l’infrastructure du réseaux (longue distance).
Les canaux de communication peuvent fonctionner en mode de diffusion ou en mode point-à-point. La pre-
mière technique est largement répandue dans les réseaux locaux à courte distance. Le mode point-à-point est
nécessaire dans les réseaux filaires longue distance.
Parmi les topologies utilisées pour la construction/interconnexion des réseaux locaux nous trouvons:
•le bus,
•l’anneau,
•l’étoile,
•l’arborescence,
•le maillage.
Le bus correspond à la mise en parallele de tous les accès réseau. Le débit réel global sur le bus est partagé dans
le temps par les utilisateurs.
1 Gbit/s
1 Mbit/s
1 Kbit/s
1 cm 1m 1 Km 1000 Km
10 Gbit/s bussystème
LAN
PCI, HiPPI, ..
Ethernet, Token Ring, ..
RNIS, Frame Relay, ATM, SDH, DSL,
..
WAN

Topologies
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L’étoile est constituée d’un élément central appelé hub (moyeu) ou concentrateur. Théoriquement, si l’élément
central est une matrice de commutation spatiale, le débit global d’un réseau en étoile peut atteindre n-1 fois la
bande passante de chaque liaison.
L’anneau est composé d’un chemin bouclé sur lequel sont connectés les adaptateurs réseau. Sur un anneau
l’odre de circulation des informations est implicite et les adaptateurs sont atteints consécutivement.
Le maillage est une topologie où les adaptateurs sont reliés par couple par des liaisons en point-à-point. C’est la
topologie la plus coûteuse; elle necessite n*(n-1)/2 liaisons pour n adaptateurs.
FIGURE 2. Terminaux et infrastucture du réseau
FIGURE 3. Mode de communication en diffusion
Réseaux point-à-point
Les noeuds de communication permettent de choisir la route de communication en fonction de l’adresse de des-
tination. Selon la nature du réseau et de l’implémentation utilisée on trouve deux sortes de noeuds de communi-
sous-réseau
de communication
station - hôte
terminal
noeud de
communication ou
central de
communication
interface
B D
A C
A terminal
A, D
A, D
trame à transmettre de A à D

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cation: les commutateurs et les routeurs. Dans les deux cas, un noeud de communication intègre les fonctions de
traitement et de mémorisation, et fonctionne selon le principe «store and forward». Dans le cas des commuta-
teurs (e.g. commutateur ATM), le temps de stockage est très court, ce qui permet d’effectuér les communica-
tions en temps réel.
FIGURE 4. Mode point-à-point
FIGURE 5. Topologies point-à-point
AB
C1
C2
C
D
C2
noeud de
A, D
A, D
trame à transmettre de A à D
communication
étoile
distance = 2
anneau
~distance = n/2
distance = 1
nbr de liens N-1 nbr de liens N
nbr de liens N*(N-1)/2
maillage complet
~distance = L (nbr de niveaux)
nbr de liens = N-1
arbre

Topologies
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FIGURE 6. Noeud de communication (commutateur, routeur)
Réseaux de diffusion
Les réseaux de diffusion, essentiellement les réseaux locaux, sont basés sur un support commun de communica-
tion. Ce support peut être matériel ou hertzien. Ci-dessous nous présentons quelques topologies de base pour les
réseaux locaux communiquant sur un segment du support matériel.
FIGURE 7. Topologies des réseaux fonctionnant en mode diffusion
tampons de
paquets, cellules
ligne/canal
d’entrée
ligne/canal
de sortie
traitement
satellite
anneau
bus - câble