Architecture des réseaux

Câblage en maille

Câblage en bus

Câblage en anneau

Principes de fonctionnement

Maille:
Ce type de câblage n'est plus utilisé car il nécessite beaucoup de câbles.
Avec n machines il faut : n (n -1) /2 cables.

Bus:
Sur un câble de type bus, on utilise souvent un système CSMA/CD (Carriere Sense Multiple Acces / Collision Detection) Accès multiple avec détection de porteuse et détection des collisions.

Exemple : câblage Ethernet.

Lorsqu'une machine veut émettre un message sur le bus à destination d'une autre, la première commence par "écouter" le câble (CS). Si une porteuse est détectée, c'est que le bus est déjà utilisé. La machine attend donc la fin de la communication avant d'émettre ses données. Si le câble est libre, alors la machine émet ses données. Durant l'émission la machine reste à l'écoute du câble pour détecter une collision (CD). Si une collision est détectée, chaque machine qui émettait suspend immédiatement son émission et attend un délai aléatoire tiré entre 0 et une valeur N. Au bout du temps N le cycle recommence. Si une seconde détection est repérée le délai est tiré entre 0 et 2 * N. Ainsi de suite jusqu'à 16 * N. Après on recommence à N.
Chaque machine reçoit donc toutes les données qui circulent sur le bus. C'est au niveau de la couche 2 que l'on décide de garder les données ou de les jeter.

Anneau:
Les informations circulent toujours dans le même sens. Chaque machine qui reçoit un message, le recopie immédiatement sur le second câble. En même temps, l'information est remontée en couche 2 pour savoir si elle est doit être conservée par la machine ou détruite. L'information finira par revenir à la source. Cette dernière ne réemmettra pas l'information. Elle pourra comparer les données envoyées et les données reçus pour une éventuelle détection d'erreurs.
Sur un câble de type anneau on utilise souvent un système de jeton. Le jeton est un message particulier que les machines se font passer les une aux autres. Une machine n'a alors le droit d'émettre que lorsqu'elle dispose du jeton. Si la machine qui dispose du jeton n'a rien à émettre, alors elle fait passer le jeton à la machine suivante. Il existe des algorithmes pour régénérer un jeton lorsque ce dernier est perdu suite à un incident.

Etoile:
Sur un réseau en étoile toutes les communications passent par la machine qui est au centre de l'étoile. C'est cette dernière qui redirige l'information vers le destinataire.

Avantages et inconvénients
Le câblage en maile n'est plus utilisé car trop coûteux en câble.
De part son architecture, le câblage en bus avec des protocoles CSMA/CD convient très mal dans un environnement temps réel. Sur un réseau en bus, deux machines peuvent monopoliser le câble. L'architecture en anneau avec un protocole à base de jeton, peut servir dans un environnement temps réel car le délai maximum pour transmettre une information entre 2 machines peut être calculé. Le câblage en anneau nécessite plus de câble puisqu'il faut reboucler la dernière machine sur la première. Le câblage en anneau peut être perturbé par la panne d'une seule machine.
Dans une étoile, le point faible est le centre de l'étoile, si cet élément tombe en panne, alors tout le réseau est paralysé.

Techniques de câblage actuelles

Chaque machine est reliée par un câble à un appareil actif. Ce type de câblage peut être utilisé dans une architecture réseau de type bus ( Ethernet XXX BT). L'élément actif recopie alors l'information sur chacun des câbles. Dans une architecture de type anneau l'appareil réemet les informations sur un seul câble à la fois.
Cette architecture est plus sécurisée, car si une station tombe en panne (ou si son câble est défectueux), l'élément actif peut "désactiver" la ligne en défaut.
Le seul rique reste au niveau du centre de l'étoile. Ce rique est limité, car le matériel est de plus en plus résistant.
Ce type de câblage est répendu car il permet d'utiliser les cables tirés par les téléphoniste