Dans un réseau informatique, il existe différentes manières de connecter les différents composants les uns aux autres. Topologie du réseau est la manière qui définit la structure et comment ces composants sont connectés les uns aux autres.

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Types de topologie de réseau

L'agencement d'un réseau comprenant des nœuds et des lignes de connexion via l'émetteur et le récepteur est appelé Topologie du réseau . Les différentes topologies de réseau sont :

• Topologie point à point
• Topologie maillée
• Topologie en étoile
• Topologie des bus
• Topologie en anneau
• Topologie arborescente
• Topologie hybride

Topologie point à point

La topologie point à point est un type de topologie qui fonctionne sur les fonctionnalités de l'expéditeur et du destinataire. Il s’agit de la communication la plus simple entre deux nœuds, dans laquelle l’un est l’expéditeur et l’autre le récepteur. Le point à point offre une bande passante élevée.

Topologie point à point

Topologie maillée

Dans une topologie maillée, chaque appareil est connecté à un autre appareil via un canal particulier. Dans Mesh Topology, les protocoles utilisés sont AHCP (Ad Hoc Configuration Protocols), DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol), etc.

Topologie maillée

Figure 1 : Chaque appareil est connecté à un autre via des canaux dédiés. Ces canaux sont appelés liens.

• Supposons que le nombre N de périphériques soient connectés les uns aux autres dans une topologie maillée, le nombre total de ports requis par chaque périphérique est N-1. Dans la figure 1, il y a 5 appareils connectés les uns aux autres, le nombre total de ports requis par chaque appareil est donc de 4. Le nombre total de ports requis = N * (N-1).
• Supposons qu'un nombre N d'appareils soient connectés les uns aux autres dans une topologie maillée, alors le nombre total de liens dédiés requis pour les connecter est^NC₂c'est-à-dire N(N-1)/2. Dans la figure 1, il y a 5 appareils connectés les uns aux autres, le nombre total de liens requis est donc de 5*4/2 = 10.

Avantages de la topologie maillée

• La communication est très rapide entre les nœuds.
• La topologie maillée est robuste.
• Le défaut est facilement diagnostiqué. Les données sont fiables car les données sont transférées entre les appareils via des canaux ou des liens dédiés.
• Fournit sécurité et confidentialité.

Inconvénients de la topologie maillée

• L'installation et la configuration sont difficiles.
• Le coût des câbles est élevé car un câblage en vrac est nécessaire, ce qui les rend adaptés à un nombre réduit d'appareils.
• Le coût de l'entretien est élevé.

Un exemple courant de topologie maillée est le réseau fédérateur Internet, où divers fournisseurs de services Internet sont connectés les uns aux autres via des canaux dédiés. Cette topologie est également utilisée dans les systèmes de communication militaires et les systèmes de navigation aérienne.

Pour en savoir plus, reportez-vous aux Avantages et inconvénients de la topologie maillée.

Topologie en étoile

Dans Star Topology, tous les appareils sont connectés à un seul hub via un câble. Ce hub est le nœud central et tous les autres nœuds sont connectés au nœud central. Le hub peut être de nature passive, c'est-à-dire qu'il ne s'agit pas d'un hub intelligent tel que des dispositifs de diffusion, mais en même temps, le hub peut être intelligent, connu sous le nom de hub actif. Les hubs actifs contiennent des répéteurs. Des câbles coaxiaux ou des câbles RJ-45 sont utilisés pour connecter les ordinateurs. Dans Star Topology, de nombreux protocoles LAN Ethernet populaires sont utilisés comme CD (Collision Detection), CSMA (Carrier Sense Multiple Access), etc.

Topologie en étoile

Figure 2 : Une topologie en étoile ayant quatre systèmes connectés à un seul point de connexion, c'est-à-dire un hub.

Avantages de la topologie en étoile

• Si N appareils sont connectés entre eux dans une topologie en étoile, alors le nombre de câbles nécessaires pour les connecter est N. La mise en place est donc facile.
• Chaque appareil ne nécessite qu'un seul port, c'est-à-dire pour se connecter au hub, le nombre total de ports requis est donc N.
• C'est robuste. Si un lien échoue, seul ce lien affectera et rien d'autre.
• Identification et isolation des défauts faciles.
• La topologie en étoile est rentable car elle utilise un câble coaxial peu coûteux.

Inconvénients de la topologie en étoile

• Si le concentrateur (hub) sur lequel repose toute la topologie tombe en panne, l’ensemble du système s’effondrera.
• Le coût d'installation est élevé.
• Les performances sont basées sur le concentrateur unique, c'est-à-dire le hub.

Un exemple courant de topologie en étoile est un réseau local (LAN) dans un bureau où tous les ordinateurs sont connectés à un hub central. Cette topologie est également utilisée dans les réseaux sans fil où tous les appareils sont connectés à un point d'accès sans fil.

Pour en savoir plus, reportez-vous aux Avantages et inconvénients de la topologie en étoile.

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Topologie des bus

La topologie de bus est un type de réseau dans lequel chaque ordinateur et périphérique réseau est connecté à un seul câble. C'est bidirectionnel. Il s'agit d'une connexion multipoint et d'une topologie non robuste car si le backbone tombe en panne, la topologie plante. Dans la topologie de bus, divers protocoles MAC (Media Access Control) sont suivis par des connexions Ethernet LAN telles que TDMA, Pure Aloha, CDMA, Slotted Aloha, etc.

Topologie des bus

figure 3 : Une topologie en bus avec câble fédérateur partagé. Les nœuds sont connectés au canal via des lignes de chute.

Avantages de la topologie de bus

• Si N appareils sont connectés les uns aux autres dans une topologie de bus, alors le nombre de câbles requis pour les connecter est de 1, appelé câble de base, et N lignes de dérivation sont nécessaires.
• Les câbles coaxiaux ou à paires torsadées sont principalement utilisés dans les réseaux basés sur bus prenant en charge jusqu'à 10 Mbps.
• Le coût du câble est inférieur à celui d’autres topologies, mais il est utilisé pour construire de petits réseaux.
• La topologie de bus est une technologie familière car les techniques d'installation et de dépannage sont bien connues.
• CSMA est la méthode la plus courante pour ce type de topologie.

Inconvénients de la topologie de bus

erreur : impossible de trouver ou de charger la classe principale

• Une topologie en bus est assez simple, mais elle nécessite néanmoins beaucoup de câblage.
• Si le câble commun tombe en panne, tout le système s'effondrera.
• Si le trafic réseau est important, cela augmente les collisions sur le réseau. Pour éviter cela, divers protocoles sont utilisés dans la couche MAC appelés Pure Aloha, Slotted Aloha, CSMA/CD, etc.
• L'ajout de nouveaux appareils au réseau ralentirait les réseaux.
• La sécurité est très faible.

Un exemple courant de topologie de bus est le réseau local Ethernet, où tous les appareils sont connectés à un seul câble coaxial ou à un câble à paire torsadée. Cette topologie est également utilisée dans les réseaux de télévision par câble. Pour en savoir plus, reportez-vous aux Avantages et inconvénients de la topologie de bus.

Topologie en anneau

Dans une topologie en anneau, il forme un anneau connectant des appareils avec exactement deux appareils voisins. Un certain nombre de répéteurs sont utilisés pour la topologie en anneau avec un grand nombre de nœuds, car si quelqu'un veut envoyer des données au dernier nœud de la topologie en anneau avec 100 nœuds, les données devront alors passer par 99 nœuds pour atteindre le 100ème. nœud. Par conséquent, pour éviter la perte de données, des répéteurs sont utilisés dans le réseau.

Les données circulent dans une direction, c'est-à-dire qu'elles sont unidirectionnelles, mais elles peuvent être rendues bidirectionnelles en ayant 2 connexions entre chaque nœud de réseau, c'est ce qu'on appelle la topologie à double anneau. In-Ring Topology, le protocole Token Ring Passing est utilisé par les postes de travail pour transmettre les données.

Topologie en anneau

Figure 4 : Une topologie en anneau comprend 4 stations reliées chacune formant un anneau.

La méthode d'accès la plus courante en topologie en anneau est le passage de jetons.

• Passage symbolique: Il s'agit d'une méthode d'accès au réseau dans laquelle un jeton est transmis d'un nœud à un autre nœud.
• Jeton: C'est une trame qui circule dans le réseau.

Opérations de topologie en anneau

1. Une station est connue sous le nom de moniteur station qui assume l’entière responsabilité de l’exécution des opérations.
2. Pour transmettre les données, la station doit détenir le jeton. Une fois la transmission terminée, le jeton doit être libéré pour que d'autres stations puissent l'utiliser.
3. Lorsqu’aucune station ne transmet les données, alors le jeton circulera dans l’anneau.
4. Il existe deux types de techniques de libération de jetons : Libération anticipée du jeton libère le jeton juste après avoir transmis les données et Libération retardée du jeton libère le jeton après réception de l'accusé de réception du récepteur.

Avantages de la topologie en anneau

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• La transmission des données est rapide.
• La possibilité de collision est minime dans ce type de topologie.
• Peu coûteux à installer et à développer.
• C'est moins coûteux qu'une topologie en étoile.

Inconvénients de la topologie en anneau

• La défaillance d’un seul nœud du réseau peut entraîner la défaillance de l’ensemble du réseau.
• Le dépannage est difficile dans cette topologie.
• L'ajout de stations entre les deux ou la suppression de stations peut perturber l'ensemble de la topologie.
• Moins sécurisé.

Pour en savoir plus, reportez-vous aux Avantages et inconvénients de la topologie en anneau.

Topologie arborescente

Cette topologie est la variante de la topologie en étoile. Cette topologie a un flux de données hiérarchique. Dans Tree Topology, des protocoles tels que DHCP et SAC (Standard Automatic Configuration) sont utilisés.

Topologie arborescente

Figure 5 : En cela, les différents hubs secondaires sont connectés au hub central qui contient le répéteur. Ces données circulent de haut en bas, c'est-à-dire du hub central vers le hub secondaire puis vers les appareils, ou de bas en haut, c'est-à-dire des appareils vers le hub secondaire puis vers le hub central. Il s'agit d'une connexion multipoint et d'une topologie non robuste car si le backbone tombe en panne, la topologie plante.

Avantages de la topologie arborescente

• Il permet de connecter plus d'appareils à un seul hub central, réduisant ainsi la distance parcourue par le signal pour parvenir aux appareils.
• Cela permet au réseau d’être isolé et également de prioriser différents ordinateurs.
• Nous pouvons ajouter nouveaux appareils au réseau existant.
• Détection d'erreur et correction des erreurs sont très simples dans une topologie arborescente.

Inconvénients de la topologie arborescente

• Si le hub central tombe en panne, c'est tout le système qui tombe en panne.
• Le coût est élevé à cause du câblage.
• Si de nouveaux appareils sont ajoutés, il devient difficile de reconfigurer.

Un exemple courant de topologie arborescente est la hiérarchie dans une grande organisation. Au sommet de l'arborescence se trouve le PDG, qui est connecté aux différents départements ou divisions (nœuds enfants) de l'entreprise. Chaque département a sa propre hiérarchie, avec des managers supervisant différentes équipes (nœuds petits-enfants). Les membres de l'équipe (nœuds feuilles) se trouvent au bas de la hiérarchie, connectés à leurs responsables et départements respectifs.

Pour en savoir plus, reportez-vous aux Avantages et inconvénients de la topologie arborescente.

Topologie hybride

Cette technologie topologique est la combinaison de tous les différents types de topologies que nous avons étudiés ci-dessus. La topologie hybride est utilisée lorsque les nœuds sont libres de prendre n'importe quelle forme. Cela signifie qu'il peut s'agir d'individus tels qu'une topologie en anneau ou en étoile ou d'une combinaison de différents types de topologies vues ci-dessus. Chaque topologie individuelle utilise le protocole évoqué précédemment.

Topologie hybride

si par Rudyard Kipling résumé

Figure 6 : La figure ci-dessus montre la structure de la topologie hybride. Comme on le voit, il contient une combinaison de tous les différents types de réseaux.

Avantages de la topologie hybride

• Cette topologie est très souple .
• La taille du réseau peut être facilement étendue en ajouter de nouveaux appareils.

Inconvénients de la topologie hybride

• C'est un défi concevoir l'architecture du Réseau Hybride.
• Moyeux utilisés dans cette topologie sont très cher.
• Le coût de l'infrastructure est très élevé en tant que réseau hybride nécessite beaucoup de câblage et de périphériques réseau .

Un exemple courant de topologie hybride est un réseau de campus universitaire. Le réseau peut avoir une topologie en étoile, chaque bâtiment étant connecté à la dorsale via un commutateur ou un routeur. Au sein de chaque bâtiment, il peut y avoir une topologie en bus ou en anneau reliant les différentes pièces et bureaux. Les points d'accès sans fil créent également une topologie maillée pour les appareils sans fil. Cette topologie hybride permet une communication efficace entre les différents bâtiments tout en offrant flexibilité et redondance au sein de chaque bâtiment.

Pour en savoir plus, reportez-vous aux Avantages et inconvénients de la topologie hybride.