réseaux informatiques

4.4.2.

1

Ethernet

Développé en 1976 par la société américaine Xerox, Ethernet constitue actuellement l’architecture la plus courante de réseau en bus. Il se distingue par son protocole d’accès et la nature de son support.

Un réseau en bus de type Ethernet utilise un protocole appelé CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection). Lorsqu’un nœud désire émettre, il commence par écouter le canal, et n’envoie son message que si la voie est libre. Dans le cas contraire, il essaie à nouveau quelque temps plus tard. Une fois le message émis, la station continue à écouter le canal en vue de détecter une éventuelle collision. Si tel est le cas, elle réitère l’opération d’émission du message. On constate donc que ce protocole d’accès aléatoire ne requiert pas de station particulière supervisant le bus.

Sur un réseau Ethernet, le support utilisé est un câble coaxial, c’est-à-dire un fil de cuivre centré dans une gaine de plastique et entouré d’un second conducteur métallique. Deux types de câble coaxial peuvent être employés : le câble Ethernet fin (thin), encore appelé câblage noir ou 10 Base 2, qui présente un diamètre de 0,5 cm et dont la longueur des brins ne dépasse pas 180 m, et le câble épais (thick), appelé aussi câblage jaune ou 10 Base 5, qui possède un diamètre de 1 cm et peut relier des stations distantes de 500 m. En fait, plusieurs brins coaxiaux peuvent être installés sur un réseau local de type Ethernet : des dispositifs particuliers appelés répéteurs sont alors disposés entre les brins pour régénérer les signaux.

4.4.2.

2

Apple Talk

Le système Apple Talk est un autre réseau en bus très répandu, car il est peu coûteux et facile à mettre en œuvre. Ce système, qui utilise en effet de simples fils de cuivre, équipe d’origine tous les micro-ordinateurs Macintosh d’Apple, si bien qu’il n’est pas nécessaire de leur ajouter de carte d’extension ni de logiciel particulier pour installer un tel réseau local.

4.4.

3

Réseaux en anneau

La topologie en anneau s’apparente à la topologie en bus, en ce sens que tous les nœuds sont disposés sur un support unique. Mais à la différence d’un réseau en bus, ce support est ici refermé sur lui-même. La circulation des informations s’effectue en sens unique sur la boucle ainsi constituée, ce qui élimine l’éventualité de collision entre différents messages. Au passage d’un message circulant le long de l’anneau, chaque nœud examine l’adresse de son destinataire : si ce message est pour lui, il l’accepte ; sinon, il régénère le signal et fait suivre le message vers le nœud suivant. Une telle régénération permet à un réseau en anneau de couvrir des distances plus grandes qu’un réseau en étoile ou en bus.

À ce type de réseau local est généralement associé le protocole d’accès dit de l’anneau à jeton, comme le Token Ring de la compagnie IBM. Lorsque le canal de transmission est libre, une trame particulière, appelée jeton, circule de nœud en nœud sur la boucle. Si une station désire émettre des données vers une autre, elle attend de recevoir le jeton, puis, au lieu de le régénérer, envoie alors son message. Ce dernier circule ensuite sur l’anneau jusqu’à la station destinataire qui l’accepte, tout en le renvoyant quand même au nœud suivant : il est en effet possible d’adresser un message à plusieurs stations. Lorsque le message revient enfin à la station qui l’a émis, celui-ci est supprimé et le jeton renouvelé. Cette technique permet également de vérifier que le message a bien effectué une boucle complète.

Ce système exige en général qu’une station particulière du réseau, le moniteur actif, contrôle son bon fonctionnement. Ce moniteur a plusieurs responsabilités : il lance un jeton neuf au démarrage ou le réinjecte dans l’anneau s’il constate son absence, vérifie la présence des autres stations, détecte et détruit les messages qui auraient fait plus d’un tour, etc. En fait, tous les nœuds jouent un rôle actif dans l’anneau en régénérant les trames, si bien que toutes les stations doivent fonctionner en permanence. C’est pourquoi des dispositions particulières permettent d’éviter que le réseau s’arrête entièrement si une station présente une défaillance ou si une partie du canal est rompue. On peut par exemple doubler le support : chacun des deux anneaux transporte alors les informations dans un sens différent, formant ainsi un système très fiable.

5

Interconnexion des réseaux

La nécessité d’interconnecter plusieurs réseaux locaux apparaît dans les entreprises qui disposent de plusieurs établissements ou dans celles qui désirent communiquer entre elles et s’échanger des informations. Assurer cette interconnexion consiste à établir un dialogue entre des machines d’origines diverses ; celles-ci peuvent être en outre reliées par des modèles différents de réseaux. L’objectif est d’assurer aux utilisateurs une parfaite transparence de l’interconnexion, quels que soient les divers protocoles mis en œuvre par les équipements de communication.

5.1

Modèle de référence à sept couches

Pour faciliter cette interconnexion, un modèle dit d’interconnexion des systèmes ouverts, appelé encore OSI (Open Systems Interconnection) a été défini par l’ISO (International Standards Organization). Le modèle OSI répartit les protocoles utilisés selon sept couches, définissant ainsi un langage commun pour le monde des télécommunications et de l’informatique. Il constitue aujourd’hui le socle de référence pour tous les systèmes de traitement de l’information.

Chaque couche regroupe des dispositifs matériels (dans les couches basses) ou logiciels (dans les couches hautes). Entre couches consécutives sont définies des interfaces sous forme de primitives de service et d’unités de données rassemblant les informations à transmettre et les informations de contrôle rajoutées.

Couche 1 : physique

• La couche physique rassemble les moyens électriques, mécaniques, optiques ou hertziens par lesquels les informations sont transmises. Les unités de données sont donc des bits 0 ou 1.

Couche 2 : liaison

• La couche liaison gère la fiabilité du transfert de bits d’un nœud à l’autre du réseau, comprenant entre autres les dispositifs de détection et de correction d’erreurs, ainsi que les systèmes de partage des supports. L’unité de données à ce niveau est appelée trame.

Couche 3 : réseau

• La couche réseau aiguille les données à travers un réseau à commutation. L’unité de données s’appelle en général un paquet.

Couche 4 : transport

• La couche transport regroupe les règles de fonctionnement de bout en bout, assurant ainsi la transparence du réseau vis-à-vis des couches supérieures. Elle traite notamment l’adressage, l’établissement des connexions et la fiabilité du transport.

Couche 5 : session

• La couche session réunit les procédures de dialogue entre les applications : établissement et interruption de la communication, cohérence et synchronisation des opérations.

Couche 6 : présentation

• La couche présentation traite les formes de représentation des données, permettant la traduction entre machines différentes.

Couche 7 : application

• Source et destination de toutes les informations à transporter, la couche application rassemble toutes les applications qui ont besoin de communiquer par le réseau : messagerie électronique, transfert de fichiers, gestionnaire de bases de données, etc.