Introduction aux réseaux locaux   

Objectif : Savoir les caractéristiques et les types des réseaux locaux.
Éléments de contenu:

  • Introduction aux réseaux locaux(avantages, problèmes, statistiques)
  • Caractéristiques des réseaux locaux
  • Normalisation des réseaux locaux
  • Topologies des réseaux locaux
  • Procédures de liaison dans les réseaux locaux

Définition:

un réseau local est défini comme lensemble des ressources téléinformatiques permettant léchange à haut débit de données entre équipements dans une zone géographique privée (entreprise, hôpital, campus, …).

I. Introduction :

Larrivé des micro-ordinateurs à faible coût a permis de décentraliser dans les entreprises les capacités de traitement.

Avantages :

Problèmes : ce type darchitecture est plus complexe à mettre en œuvre, les principaux problèmes rencontrés sont:

Le partage de ressources communes

Composants et Statistiques :

Le marché des réseaux locaux subit une croissance annuelle de 35% et se décompose de la façon suivante:

Graphe: croissance annuelle du marché des réseaux

Nœuds :

on distingue:

Interfaces Réseaux:

cartes coupleurs permettant la connexion des micros et des stations à un réseau local. Ils assurent la gestion de laccès à la ligne et la transformation des signaux (tendance vers lintégration). On ajoute aussi les répéteurs qui permettent de répéter et damplifier le signal en reliant les différentes parties du réseau.

Les services:

maintenance des équipements de réseau, conseil et formation des utilisateurs.

Les systèmes dexploitation de réseau:

Windows NT, Linux, Netware de Novell, Lan Manager de Microsoft, etc.

Connectiques :

câbles (cat. 5, coaxial, fibre), prises (BNC, RJ45), panneau de brassage, moulures, armoires, etc.

- Autres: imprimantes, équipements audio ou vidéo, etc.


II. Caractéristiques dun réseau local :

* Un réseau local se caractérise par:

Nature des informations :

* Le débit minimum nécessaire est déterminé à partir de la charge du réseau qui dépend du type et du volume de linformation à transmettre ainsi que le nombre dutilisateurs simultanés.

* On distingue plusieurs types dinformations pouvant circuler sur un réseau local:

Remarques:

- La voix doit être numérisée pour lacheminer sur les réseaux locaux, ceci est obtenu par un échantillonnage à 8khz, soit un échantillon toutes les 125µs codé sur 8 bits, ce qui impose une vitesse de transmission de 64 kbit/s.

- Les signaux dune image vidéo numérisée sont constitués de 500x500=250000 pixels codés sur 16 bits et renouvelée 50 fois par seconde, ce qui correspond à 200 Mbit/s à véhiculer vers la destination!! * Solution: les méthodes de compression dimage qui ramènent le débit moyen à quelques Mbit/s.

- Les signaux de commande dun processus industriel font lobjet de standards particuliers. Parmi les caractéristiques principales, on note le délai dacheminement (<10ms).

III. Normalisation des réseaux locaux :

* En 1980, lIEEE a crée le comité détude 802, chargé de définir des normes pour les réseaux locaux, afin dassurer la compatibilité entre les équipements provenant de différents constructeurs.

* Ce comité a produit 5 normes numérotées de 802.1 à 802.5, elles ont été reprises et complétées par lISO sous la désignation ISO8802, elles correspondent aux couches physique et liaison :

* Autres:

IV. Topologies des réseaux locaux :

Topologies des réseaux locaux

Définition : La topologie dun réseau définit lorganisation logique du réseau, cest à dire la répartition du câblage et des unités. Parmi les diverses topologies, citons: le Bus, lÉtoile, lÉtoile répartie et lAnneau.

1- La topologie en Bus:

La voie est constituée dun support linéaire ou dun ensemble de segments reliés par des répéteurs. Les nœuds sont reliés de part et dautre de ce câble.

-         Le signal circule sur lensemble du bus et disparaît une fois aux extrémités dans les bouchons.

La topologie en Bus

-         Si ce câble unique vient à être défaillant, cest lensemble du réseau qui tombe en panne mais si un hôte tombe en panne, le réseau nest pas affecté

(Exp: Ethernet coaxial).

2- La topologie en Étoile:

Les nœuds sont tous connectés à un concentrateur central par lequel transitent toutes les transmissions (Exemples : Hub ou Switch).

La topologie en Étoile

 

- Si un câble ou un nœud est défaillant, cela ne touche que cette station, et le reste du réseau nest pas affecté alors que la panne du concentrateur central immobilise tout le réseau.

* La topologie en Étoile répartie: cest une méthode dérivée de la topologie en étoile. On peut relier plusieurs concentrateurs sur un seul câble.

La topologie en Étoile répartie

3- La topologie en Anneau:

Le réseau en anneau simple consiste en une boucle continue et fermée qui relie les postes du LAN (Exemple : Token Ring dIBM). Le réseau est bloqué si un nœud est en panne. Lutilisation dun double anneau augmente la sécurité (Exemple : FDDI)

 

V. Les appareils de câblage :

Pour le câblage dun réseau local, plusieurs appareils sont utilisés, voici l'évolution de ces appareils de câblage du point de vue technologique :

1- Le répéteur : il sert à régénérer le signal et permettant dallonger la distance dun réseau.

2- Le Hub : cest un appareil de câblage autonome avec un nombre fixe de ports. Le type de connexions du médium et larchitecture du hub sont déterminés lors de la fabrication.

Exemple : un hub « 10 Base T Ethernet » présente un nombre fixe de connecteurs RJ45 pour un réseau Ethernet.

3- Lunité daccès multistation (MAU) : le MAU est utilisé dans la technologie Token Ring, cest un nœud central auquel tout le système de câblage est relié. Un MAU type contient habituellement 8 ports de connexion, en plus de connecteurs dentrée et de sortie pour un autre MAU.

4- Le concentrateur : (hub intelligent) est décrit comme un appareil polyvalent et extensible. Au début, un concentrateur est un boîtier de métal vide doté de fentes dextension. Au fur et à mesure du développement, de la mise sur pied et lamélioration du réseau local, lui ajouter des cartes réseaux pour lui donner de nouvelles fonctionnalités (exemples : un module Ethernet, un module de gestion de réseau tel que le protocole SNMP).

5- Le Hub commutateur (switch) : il a été développé pour améliorer le rendement des réseaux locaux. Les commutateurs sont basés sur les concentrateurs traditionnels auxquels on a ajouté une fonction de commutation.

La commutation permet la transmission de trames aux segments de réseaux locaux spécifiques, afin déviter dinonder le réseau entier comme le font les concentrateurs traditionnels. Cette simple fonction réduit considérablement le trafic sur les segments de réseau, ce qui améliore le rendement.

6- Le « Hub-LAN intégré » : cest un appareil de réseautage très perfectionné qui comprend toutes les fonctionnalités dun serveur et dun hub commutateur. Il offre une gestion complète du réseau et une capacité d'évolution vers un réseau à haut débit tel que : ATM.

Le Hub-LAN intégré permet de condenser plusieurs concentrateurs en un seul appareil de câblage pour former un réseau unique. Un dispositif de commutation à haute vitesse ATM est inclus pour obtenir une vitesse de transmission entre 155Mbit/s et plusieurs Gbit/s.

Des logiciels perfectionnés de surveillance du réseau sont insérés pour évaluer le rendement des réseaux « local » et « étendu ». Ainsi, toute la gestion du réseau est centralisée dans un seul boîtier qui contient toutes les cartes pour assurer le fonctionnement adéquat du Hub-LAN intégré. Les « Hub-LAN intégré » évolués contiennent des modules de serveurs de fichiers, de base de données et dimprimante.

* Critères d'évaluation dun système de câblage :

Critères

Options

Planification

Extensibilité

Ports, réseaux, slots

La plupart des hubs indépendants ne sont pas extensibles. Cependant, des cascades de concentrateurs peuvent être installées. Les concentrateurs peuvent se différencier par le nombre doptions (nombre de ports, etc.)

Architecture du réseau

Ethernet, Token Ring, FDDI, Apple Talk

Certains concentrateurs ne permettent quun type de module de réseau local, le plus fréquemment Ethernet. Avant dacheter le concentrateur, il faut vérifier que le réseau local peut le supporter.

Médium

Paire torsadée, câble coaxial, fibre optique

Chaque médium est connecté au concentrateur avec une interface différente. Il faut vérifier que le port présente la bonne interface pour brancher le médium et que le concentrateur-hub est compatible avec la carte réseau.

Support terminal

Interface :

RJ45,…

Est-ce quil peut supporter une connexion directe avec des terminaux asynchrones non intelligents ? type dinterface ?

Réseautage

R.L Û R.L

Ethernet, Token Ring, FDDI, Apple Talk

Les solutions de réseautage sont uniques et fonction des réseaux locaux reliés.

Exemple : le concentrateur intègre un pont qui permet de relier des segments Ethernet et Token Ring.

Inter-réseautage

R.L Û R.E

Linterface aux réseaux : X25

ATM, etc.

Il faut définir les spécifications dinterréseautage et sassurer que le concentrateur puisse assumer linterface vers les réseaux de communications.

Gestion

Différents standards de gestion des hubs

Exemple :

le protocole  SNMP

-   Gestion individuelle des hubs

-   Logiciel de surveillance du réseau

-   Evaluation et surveillance, à partir du concentrateur, du rendement sur des segments du réseau local et du réseau étendu

-   Degré de sécurité à différents niveaux du système

-   Activation et désactivation des ports à distance

-   Contrôle du hub-concentrateur de nimporte quel poste de travail

-   Possibilité dinclure les fonctions de gestion-surveillance grâce à une interface graphique

-   Définition des alarmes pour des seuils de rendement non respectés (treshold)

-   Mode de gestion des fautes ou défaillance du système

-   Limitation de laccès au port sur une base horaire ou quotidienne

-   Système dexploitation du logiciel de gestion de réseau Windows, UNIX, …

Fiabilité

- Onduleur intégré

- Blocs dalimentation de relève

- Etc.

VI. Les procédures de liaison:

* Dans les réseaux locaux, on utilise des procédures de liaison qui assurent en plus des fonctions de base (adressage, numérotation, contrôle derreur et de flux), les fonctions de gestion et daccès au médium de communication.

1- Historique :Méthode d'accès aléatoire: Aloha – CSMA – CSMA/CD

2- Les principales normes IEEE 802 :

3- La fonction de liaison dans les réseaux locaux :

Niveaux supérieurs

 

Couche Réseau

 

Couche Liaison (Sous couche LLC)

IEEE802.2

Couche Liaison (Sous couche MAC)

& Couche Physique

IEEE802.3

CSMA/CD

IEEE802.4

Jeton sur Bus

IEEE802.5

Jeton sur Anneau

4- La sous-couche LLC :

Cette sous-couche nest définie que par une seule norme (IEEE802.2 ou ISO8802.2), ce qui assure la compatibilité à ce niveau entre les réseaux locaux.

3 types de services sont définis dans cette couche :

Les fonctions assurées dans cette couche sont:

Format des trames de la sous-couche LLC:

Les trames utilisées pour le service LLC2 sont:

Nom de trame

Code

Rôle

Information

Receive Ready

Receive not Ready

Reject

SABM extended

Disconnect

Unnumbered Ack

Disconnected Mode

Frame Reject

I

RR

RNR

REJ

SABME

DISC

UA

DM

FRMR

Information + n° de trame + n° acquitte.

Acquittement + n° de la trame attendue

Demande larrêt démission (cont. de flux)

Rejet des trames reçues (erreur)

Initialisation de connexion

Fermeture de connexion

Acquittement sans n° (pour lInit. et Fer.)

Initialisation du mode déconnecté

Rejet de trame reçue (format incorrect)

Remarque : 3 trames seulement sont utilisées pour le service LLC1 (sans connexion, ni acquittement).

 

5- La sous couche MAC:

Trois techniques daccès au support ont été normalisées pour les réseaux locaux:

cours Réseaux informatique locaux appareils câblage normalisation architecture topologies procédures de liaison

Révisé le :01-12-2017 www.technologuepro.com Facebook Twitter RSS