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Qu’est-ce que la topologie du réseau ?

La topologie définit la structure du réseau et la manière dont tous les composants sont interconnectés les uns aux autres. Il existe deux types de topologie : la topologie physique et la topologie logique.

Types de topologie de réseau

La topologie physique est la représentation géométrique de tous les nœuds d'un réseau. Il existe six types de topologie de réseau : la topologie en bus, la topologie en anneau, la topologie arborescente, la topologie en étoile, la topologie maillée et la topologie hybride.

Topologies de réseaux informatiques

1) Topologie des bus

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  • La topologie du bus est conçue de telle manière que toutes les stations sont connectées via un seul câble appelé câble fédérateur.
  • Chaque nœud est soit connecté au câble de base par câble de dérivation, soit directement connecté au câble de base.
  • Lorsqu'un nœud souhaite envoyer un message sur le réseau, il transmet un message sur le réseau. Toutes les stations disponibles dans le réseau recevront le message, qu'il ait été adressé ou non.
  • La topologie de bus est principalement utilisée dans les réseaux standards 802.3 (Ethernet) et 802.4.
  • La configuration d'une topologie de bus est assez simple par rapport aux autres topologies.
  • Le câble principal est considéré comme un 'Voie unique' à travers lequel le message est diffusé à toutes les stations.
  • La méthode d'accès la plus courante des topologies de bus est CSMA (Accès multiple Carrier Sense).

CSMA : Il s'agit d'un contrôle d'accès au support utilisé pour contrôler le flux de données afin que l'intégrité des données soit maintenue, c'est-à-dire que les paquets ne soient pas perdus. Il existe deux manières alternatives de gérer les problèmes qui surviennent lorsque deux nœuds envoient les messages simultanément.

    CD-ROM CSMA :CD-ROM CSMA ( Détection de collision ) est une méthode d'accès utilisée pour détecter la collision. Une fois la collision détectée, l'expéditeur cessera de transmettre les données. Par conséquent, cela fonctionne sur ' récupération après la collision '.Autorité de certification CSMA : CSMA CA (évitement de collision) est une méthode d'accès utilisée pour éviter la collision en vérifiant si le support de transmission est occupé ou non. S'il est occupé, l'expéditeur attend que le média soit inactif. Cette technique réduit efficacement la possibilité de collision. Cela ne fonctionne pas sur la « récupération après la collision ».

Avantages de la topologie Bus :

    Câble économique :Dans la topologie en bus, les nœuds sont directement connectés au câble sans passer par un hub. Le coût initial de l’installation est donc faible.Vitesses de données modérées :Les câbles coaxiaux ou à paires torsadées sont principalement utilisés dans les réseaux basés sur bus prenant en charge jusqu'à 10 Mbps.Technologie familière :La topologie de bus est une technologie familière car les techniques d'installation et de dépannage sont bien connues et les composants matériels sont facilement disponibles.Échec limité :Une panne sur un nœud n’aura aucun effet sur les autres nœuds.

Inconvénients de la topologie en bus :

    Câblage étendu :Une topologie en bus est assez simple, mais elle nécessite néanmoins beaucoup de câblage.Dépannage difficile :Cela nécessite un équipement de test spécialisé pour déterminer les défauts des câbles. Si un défaut se produit dans le câble, cela perturbera la communication entre tous les nœuds.Interférence des signaux :Si deux nœuds envoient des messages simultanément, les signaux des deux nœuds entrent en collision.Reconfiguration difficile :L'ajout de nouveaux appareils au réseau ralentirait le réseau.Atténuation:L'atténuation est une perte de signal entraînant des problèmes de communication. Des répéteurs sont utilisés pour régénérer le signal.

2) Topologie en anneau

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  • La topologie en anneau est comme une topologie en bus, mais avec des extrémités connectées.
  • Le nœud qui reçoit le message de l'ordinateur précédent le retransmettra au nœud suivant.
  • Les données circulent dans une direction, c'est-à-dire qu'elles sont unidirectionnelles.
  • Les données circulent dans une seule boucle continue appelée boucle sans fin.
  • Il n’a pas d’extrémités terminées, c’est-à-dire que chaque nœud est connecté à un autre nœud et n’a pas de point de terminaison.
  • Les données dans une topologie en anneau circulent dans le sens des aiguilles d’une montre.
  • La méthode d'accès la plus courante de la topologie en anneau est Passage symbolique .
      Passage symbolique:Il s'agit d'une méthode d'accès au réseau dans laquelle le jeton est transmis d'un nœud à un autre nœud.
  • Jeton:C'est une trame qui circule dans le réseau.

Fonctionnement du passage de jetons

  • Un jeton se déplace sur le réseau et est transmis d'ordinateur à ordinateur jusqu'à ce qu'il atteigne sa destination.
  • L'expéditeur modifie le jeton en mettant l'adresse avec les données.
  • Les données sont transmises d'un appareil à un autre jusqu'à ce que l'adresse de destination corresponde. Une fois le jeton reçu par l'appareil de destination, celui-ci envoie alors l'accusé de réception à l'expéditeur.
  • Dans une topologie en anneau, un jeton est utilisé comme support.

Avantages de la topologie en anneau :

    La gestion du réseau:Les appareils défectueux peuvent être supprimés du réseau sans mettre le réseau hors service.La disponibilité des produits:De nombreux outils matériels et logiciels pour l’exploitation et la surveillance du réseau sont disponibles.Coût:Le câblage à paire torsadée est peu coûteux et facilement disponible. Le coût d’installation est donc très faible.Fiable:Il s'agit d'un réseau plus fiable car le système de communication ne dépend pas d'un seul ordinateur hôte.

Inconvénients de la topologie en anneau :

    Dépannage difficile :Cela nécessite un équipement de test spécialisé pour déterminer les défauts des câbles. Si un défaut se produit dans le câble, cela perturbera la communication entre tous les nœuds.Échec:La panne d'une station entraîne la défaillance de l'ensemble du réseau.Reconfiguration difficile :L'ajout de nouveaux appareils au réseau ralentirait le réseau.Retard:Le délai de communication est directement proportionnel au nombre de nœuds. L'ajout de nouveaux appareils augmente le délai de communication.

3) Topologie en étoile

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  • La topologie en étoile est une disposition du réseau dans laquelle chaque nœud est connecté au hub central, au commutateur ou à un ordinateur central.
  • L'ordinateur central est connu sous le nom de serveur , et les périphériques connectés au serveur sont appelés clients .
  • Un câble coaxial ou des câbles RJ-45 sont utilisés pour connecter les ordinateurs.
  • Les hubs ou les commutateurs sont principalement utilisés comme dispositifs de connexion dans un topologie physique en étoile .
  • La topologie en étoile est la topologie la plus populaire dans la mise en œuvre de réseaux.

Avantages de la topologie en étoile

    Dépannage efficace :Le dépannage est assez efficace dans une topologie en étoile par rapport à une topologie en bus. Dans une topologie en bus, le gestionnaire doit inspecter les kilomètres de câble. Dans une topologie en étoile, toutes les stations sont connectées au réseau centralisé. Par conséquent, l'administrateur réseau doit se rendre sur le poste unique pour résoudre le problème.Contrôle du réseau :Des fonctionnalités de contrôle de réseau complexes peuvent être facilement mises en œuvre dans la topologie en étoile. Toutes les modifications apportées à la topologie en étoile sont automatiquement prises en compte.Échec limité :Comme chaque station est connectée au hub central avec son propre câble, la panne d'un câble n'affectera pas l'ensemble du réseau.Technologie familière :La topologie en étoile est une technologie familière car ses outils sont rentables.Facilement extensible :Il est facilement extensible car de nouvelles stations peuvent être ajoutées aux ports ouverts du hub.Rentable:Les réseaux à topologie en étoile sont rentables car ils utilisent un câble coaxial peu coûteux.Vitesses de données élevées :Il prend en charge une bande passante d'environ 100 Mbps. Ethernet 100BaseT est l'un des réseaux à topologie en étoile les plus populaires.

Inconvénients de la topologie en étoile

    Un point central de défaillance :Si le hub ou le commutateur central tombe en panne, tous les nœuds connectés ne pourront pas communiquer entre eux.Câble:Parfois, le routage des câbles devient difficile lorsqu'un acheminement important est requis.

4) Topologie arborescente

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  • La topologie arborescente combine les caractéristiques de la topologie en bus et de la topologie en étoile.
  • Une topologie arborescente est un type de structure dans laquelle tous les ordinateurs sont connectés les uns aux autres de manière hiérarchique.
  • Le nœud le plus élevé dans la topologie arborescente est appelé nœud racine, et tous les autres nœuds sont les descendants du nœud racine.
  • Il n’existe qu’un seul chemin entre deux nœuds pour la transmission des données. Ainsi, il forme une hiérarchie parent-enfant.

Avantages de la topologie arborescente

    Prise en charge de la transmission haut débit :La topologie arborescente est principalement utilisée pour assurer la transmission à large bande, c'est-à-dire que les signaux sont envoyés sur de longues distances sans être atténués.Facilement extensible :Nous pouvons ajouter le nouvel appareil au réseau existant. Par conséquent, nous pouvons dire que la topologie arborescente est facilement extensible.Facilement gérable :Dans la topologie arborescente, l'ensemble du réseau est divisé en segments appelés réseaux en étoile qui peuvent être facilement gérés et entretenus.Détection d'erreur:La détection et la correction des erreurs sont très simples dans une topologie arborescente.Échec limité :La panne d'une station n'affecte pas l'ensemble du réseau.Câblage point à point :Il dispose d'un câblage point à point pour les segments individuels.

Inconvénients de la topologie arborescente

    Dépannage difficile :Si un défaut survient dans le nœud, il devient alors difficile de résoudre le problème.Coût élevé:Les appareils nécessaires à la transmission à large bande sont très coûteux.Échec:Une topologie arborescente repose principalement sur le câble du bus principal et une défaillance du câble du bus principal endommagera l'ensemble du réseau.Reconfiguration difficile :Si de nouveaux appareils sont ajoutés, il devient alors difficile de reconfigurer.

5) Topologie maillée

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  • La technologie maillée est un arrangement de réseau dans lequel les ordinateurs sont interconnectés les uns aux autres via diverses connexions redondantes.
  • Il existe plusieurs chemins d'accès d'un ordinateur à un autre ordinateur.
  • Il ne contient pas de commutateur, de hub ou d'ordinateur central faisant office de point central de communication.
  • Internet est un exemple de topologie maillée.
  • La topologie maillée est principalement utilisée pour les implémentations WAN où les échecs de communication constituent un problème critique.
  • La topologie maillée est principalement utilisée pour les réseaux sans fil.
  • La topologie maillée peut être formée en utilisant la formule :
    Nombre de câbles = (n*(n-1))/2 ;

Où n est le nombre de nœuds qui représente le réseau.

La topologie maillée est divisée en deux catégories :

  • Topologie maillée entièrement connectée
  • Topologie maillée partiellement connectée
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    Topologie entièrement maillée :Dans une topologie entièrement maillée, chaque ordinateur est connecté à tous les ordinateurs disponibles sur le réseau.Topologie de maillage partiel :Dans une topologie maillée partielle, tous les ordinateurs, sauf certains, ne sont pas connectés aux ordinateurs avec lesquels ils communiquent fréquemment.

Avantages de la topologie maillée :

Fiable: Les réseaux à topologie maillée sont très fiables, comme si toute rupture de lien n'affecterait pas la communication entre les ordinateurs connectés.

tableau dynamique Java

Communication rapide : La communication est très rapide entre les nœuds.

Reconfiguration plus facile : L'ajout de nouveaux appareils ne perturberait pas la communication entre les autres appareils.

Inconvénients de la topologie maillée

    Coût:Une topologie maillée contient un grand nombre de périphériques connectés tels qu'un routeur et plus de supports de transmission que les autres topologies.Gestion:Les réseaux à topologie maillée sont très vastes et très difficiles à entretenir et à gérer. Si le réseau n’est pas surveillé attentivement, la défaillance de la liaison de communication n’est pas détectée.Efficacité:Dans cette topologie, les connexions redondantes sont nombreuses, ce qui réduit l'efficacité du réseau.

6) Topologie hybride

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  • La combinaison de différentes topologies est connue sous le nom de Topologie hybride .
  • Une topologie hybride est une connexion entre différents liens et nœuds pour transférer les données.
  • Lorsque deux ou plusieurs topologies différentes sont combinées, on parle de topologie hybride et si des topologies similaires sont connectées les unes aux autres, cela n'entraînera pas de topologie hybride. Par exemple, s'il existe une topologie en anneau dans une succursale de la banque ICICI et une topologie en bus dans une autre succursale de la banque ICICI, la connexion de ces deux topologies entraînera une topologie hybride.

Avantages de la topologie hybride

    Fiable:Si une panne survient dans une partie du réseau, cela n’affectera pas le fonctionnement du reste du réseau.Évolutif :La taille du réseau peut être facilement étendue en ajoutant de nouveaux appareils sans affecter la fonctionnalité du réseau existant.Flexible:Cette topologie est très flexible car elle peut être conçue en fonction des exigences de l'organisation.Efficace:La topologie hybride est très efficace car elle peut être conçue de manière à maximiser la force du réseau et à minimiser ses faiblesses.

Inconvénients de la topologie hybride

    Conception complexe :L’inconvénient majeur de la topologie Hybride est la conception du réseau Hybride. Il est très difficile de concevoir l’architecture du réseau hybride.Hub coûteux :Les hubs utilisés dans la topologie hybride sont très chers car ces hubs sont différents des hubs habituels utilisés dans d'autres topologies.Infrastructures coûteuses :Le coût de l'infrastructure est très élevé car un réseau hybride nécessite beaucoup de câblage, de périphériques réseau, etc.