Architecture des réseaux locaux
Les réseaux locaux informatiques répondent aux besoins de communication entre ordinateurs au sein
d'une même zone géographique.
Un réseau local se caractérise par des équipements géographiquement proches les uns des autres et qui
coopèrent en utilisant un support de transmission pour diffuser des données.
.
1. Standards IEEE
L'organisme de normalisation qui s'occupe de l'architecture des réseaux Locaux est l'IEEE (Institute
of Electrical and Electronics Engineers), essentiellement constitué de représentants des
constructeurs
Plusieurs standards des réseaux locaux ont été définit par le comité 802 de l'IEEE :
Le standard 802.1 définit le contexte général des réseaux locaux informatiques ;
Le standard 802.2 définit la couche Liaison de données ;
Les standards 802.3, 802.4, 802.5 et 802.6 ;
Le standard 802.11.
1. Qu'est-ce qu'un réseau local ?
Un LAN (Local Area Network) est un réseau dont la portée est limitée de quelques mètres à
plusieurs centaines de mètres.
C'est le type de réseau que l'on peut installer chez soi, dans des bureaux ou dans un immeuble. Un
LAN, comme tout réseau, repose sur un support de transmission : un câble (en cuivre ou fibre
optique) ou, plus rarement, les ondes radio.
2. L'architecture en couche dans un réseau local
Par rapport au modèle OSI, l'architecture normalisée dans les réseaux locaux découpe la couche
Liaison en deux sous-couches (figure 1) :
MAC (Medium Access Control) et
LLC (Logical Link Control).
La sous couche MAC règle l'accès au support partagé. Elle filtre les trames reçues pour ne
laisser passer que celles réellement destinées à l'équipement concerné. Elle s'occupe de
l'encapsulation des données.
La sous couche LLC gère l'envoi des trames entre équipements, quelle que soit la technique
d'accès au support.
3. L'adressage utilisé dans les réseaux locaux
L'adresse utilisée dans les réseaux locaux est une adresse physique qui se gère au niveau de la carte
réseau.
Le format d'une adresse physique est défini par l'IEEE sur 48 bits.
Les 24 premiers bits identifient le constructeur de la carte (champ attribué par l'IEEE).
Le second champ de 24 bits, librement choisi par le constructeur, est le numéro de la carte
elle-même.
De cette façon, toute carte réseau d'un ordinateur possède une adresse physique unique dans le
monde. Il est généralement appelé adresse MAC, du nom de cette couche.
4. Les types d'adresse MAC
Il existe trois types d'adresses MAC :
Adresse MAC monodiffusion (unicast), est l'adresse physique destiné à un équipement
(52–54–05-FD-DE-E5 ou 00:90:27:6A:58:74) ;
Adresse MAC de diffusion (ou broadcast) correspond à l'ensemble des équipements d'un
réseau local (FF–FF–FF-FF-FF-FF) ;
Adresse MAC de multidiffusion (ou multicast) correspond à une partie des équipements d'un
réseau local (01-00-5E-XX-XX-XX) avec X appartenant à {0,...9, A,...,F}
5. Les différentes topologies physiques d'un réseau local
Il existe plusieurs topologies pour un LAN.
Les trois topologies de base sont :
le bus
l'anneau et
l'étoile
La topologie caractérise la manière dont est réalisé le câblage du réseau local (la structure des
chemins de câbles, le type de raccordement...).
L'architecture des réseaux Locaux
Techniques d'accès au
support
L'accès au support de transmission dans les réseaux locaux nécessitent des méthodes d'accès,
regroupées en deux grandes familles : les unes à accès aléatoire, les autres à accès déterministe.
Dans les techniques à accès aléatoire, chaque équipement émet ses données sans se soucier des
besoins des autres.
Dans les techniques déterministes, l'accès au support se fait à tour de rôle.
1. Les techniques d'accès
1. Principe de la Technique d'accès aléatoire
Lorsqu'un équipement a une trame à émettre, il se met à l'écoute du support de transmission en vue
de savoir si le support est libre.
Le support est libre si on ne détecte pas de signal transportant une donnée.
Les méthodes d'accès aléatoires portent le nom générique de CSMA (Carrier Sense Multiple Access).
2. Principe Technique d'accès déterministe
Un périphérique A qui reçoit et reconnaît le jeton possède « le droit à la parole ». Il est autorisé à
émettre sur le support (voir figure 5). Une fois sa transmission terminée, il transmet le jeton au
périphérique suivant.
Le périphérique suivant peut être relié directement au précédent, ou celui destiné à posséder le jeton
sans être relié directement au précédent
3. Les topologies logiques des réseaux locaux
La topologie logique décrit comment on attribue le droit à la parole entre tous les périphériques. Elle
définit donc la méthode d'accès au support (ou niveau MAC) utilisée. Les topologies logiques des
réseaux locaux les plus répandus sont Ethernet (85 %) et Token-Ring (15 %).
Périphériques
d'interconnexion des
réseaux locaux
Physiquement, deux réseaux ne peuvent être reliés que par un périphérique intermédiaire connecté à
chacun d'eux, sachant acheminer des messages de l'un à l'autre.
Ils existent plusieurs périphériques d'interconnexion des réseaux locaux selon leur degré de similitude
: le périphérique d'interconnexion peut être selon les cas un répéteur, un pont, un routeur ou une
passerelle.
1. Rôle des différents périphériques d'interconnexion
1. Le répéteur
Le répéteur ne fait que prolonger le support physique en amplifiant les signaux transmis.
Il se contente de veiller à la répétition et à la régénération de signaux. Les répéteurs sont souvent
utilisés pour s'affranchir des contraintes de distances préconisées dans les standards. Ils supposent
donc que les architectures des sous-réseaux à relier soient identiques à partir de la couche MAC.
2. Le pont
Le pont est conçu pour construire un réseau local logique, à partir de plusieurs réseaux locaux,
voisins ou distants dont les couches physiques sont ou non dissemblables. Ce sont des équipements
qui interviennent au niveau de la couche LLC.
Les ponts assurent des fonctions d'adaptation de débit ou de support entre réseaux semblables
(Ethernet/Ethernet ou Token Ring/Token Ring) ou dissemblables (Ethernet/Token Ring).
3. Le routeur
Le routeur est destiné à relier deux ou plusieurs réseaux de technologies différentes.
Il opère essentiellement au niveau de la couche réseau ou internet. Il assure l'acheminement des
informations à travers l'ensemble des réseaux interconnectés. Le routeur possède au moins deux
interfaces réseau.
4. Passerelle
Les passerelles (gateways) sont des équipements qui relient des réseaux totalement différents : elles
assurent une compatibilité au niveau des protocoles de couches hautes entre réseaux hétérogènes.
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