Topologie de réseau

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Une topologie de réseau est en informatique une définition de l'architecture d'un réseau. Elle donne une certaine disposition des différents postes informatiques du réseau et une hiérarchie de ces postes.

Topologies de réseaux locaux classiques

Les architectures suivantes sont ou ont effectivement été utilisées dans des réseaux informatiques grand public ou d'entreprise. La topologie d'un réseau correspond à son architecture physique. En ce sens ou leur structure détermine leur type.

Il existe 2 modes de propagation classant ces topologies :

Mode de diffusion (par exemple topologie en bus ou en anneau) 

Ce mode de fonctionnement consiste à n'utiliser qu'un seul support de transmission. Le principe est que le message est envoyé sur le réseau, ainsi toute unité réseau est capable de voir le message et d'analyser selon l'adresse du destinataire si le message lui est destiné ou non.

Mode point à point (par exemple topologie en étoile ou maillée) 

Dans ce mode, le support physique ne relie qu'une paire d'unités seulement. Pour que deux unités réseaux communiquent, elles passent obligatoirement par un intermédiaire (le nœud).

Le réseau en anneau

Topologie de réseau en anneau

La défaillance d'un nœud rompt la structure d'anneau si la communication est unidirectionnelle. Un réseau a une topologie en anneau quand toutes ses stations sont connectées en chaine les unes aux autres par une liaison bipoint et la dernière à la première. (Chaque station joue le rôle de station intermédiaire.) Chaque station qui reçoit une trame, l'interprète et la ré-émet à la station suivante de la boucle si c'est nécessaire.

Note : les ordinateurs d'un réseau en anneau ne sont pas reliés en « boucle », mais sont connectés à un répartiteur appelé (MAU), pour Multistation Access Unit) qui va gérer la communication entre les ordinateurs reliés en impartissant à chacun d'eux un « temps de parole ».

En cas de collision de deux messages, les deux seront perdus.

Le réseau en arbre

Topologie de réseau en arbre

Aussi connu sous le nom de hiérarchique, il est divisé en niveaux. Le sommet, de haut niveau, est connectée à plusieurs nœuds de niveau inférieur, dans la hiérarchie. Ces nœuds peuvent être eux-mêmes connectés à plusieurs nœuds de niveau inférieur. Le tout dessine alors un arbre, ou une arborescence. Le point faible de ce type de topologie réside dans l'ordinateur "père" de la hiérarchie qui, s'il tombe en panne, paralyse la moitié du réseau.

Le réseau en bus

Topologie de réseau en bus

Il a également un faible coût de déploiement, et la défaillance d'un nœud (ordinateur) ne scinde pas le réseau en deux sous-réseaux. Cette topologie est représentée par un câblage unique des unités réseaux. Ces unités sont reliées de façon passive par dérivation électrique ou optique. Les caractéristiques de cette topologie sont les suivantes :

• Lorsqu'une station est défectueuse et ne transmet plus sur le réseau, elle ne perturbe pas le réseau.
• Lorsque le support est en panne, c'est l'ensemble du réseau qui ne fonctionne plus.
• Le signal émis par une station se propage dans un seul sens ou dans les deux sens.
• Si la transmission est bidirectionnelle : toutes les stations connectées reçoivent les signaux émis sur le bus en même temps (au délai de propagation près).
• Le bus est terminé à ses extrémités par des bouchons pour éliminer les réflexions possibles du signal.

Le réseau en étoile

Topologie de réseau en étoile

C'est la topologie la plus courante actuellement. Omniprésente, elle est aussi très souple en matière de gestion et dépannage de réseau : la panne d'un nœud ne perturbe pas le fonctionnement global du réseau. En revanche, l'équipement central (un concentrateur (hub) et plus souvent sur les réseaux modernes, un commutateur (switch)) qui relie tous les nœuds constitue un point unique de défaillance : une panne à ce niveau rend le réseau totalement inutilisable. Le réseau ethernet est un exemple de topologie en étoile. L'inconvénient principal de cette topologie réside dans la longueur des câbles utilisés.

Le réseau linéaire

Il a pour avantage son faible coût de déploiement, mais la défaillance d'un nœud (ordinateur) peut scinder le réseau en deux sous-réseaux.

Le réseau maillé

Topologie de réseau maillé

Une topologie maillée correspond à plusieurs liaisons point à point. (Une unité réseau peut avoir (1,N) connexions point à point vers plusieurs autres unités.) Chaque terminal est relié à tous les autres. L'inconvénient est le nombre de liaisons nécessaires qui devient très élevé lorsque le nombre de terminaux l'est : s'il y a N terminaux, le nombre de liaisons nécessaires est de , fonction qui croît comme N * 2

Cette topologie se rencontre dans les grands réseaux de distribution (Exemple : Internet). L'information peut parcourir le réseau suivant des itinéraires divers, sous le contrôle de puissants superviseurs de réseau, ou grâce à des méthodes de routage réparties.

Elle existe aussi dans le cas de couverture Wi-Fi. On parle alors bien souvent de topologie mesh mais ne concerne que les routeurs WiFi. Ceux-ci se relient les paquets grâce au protocole OLSR.

Les autres topologies

Il existe d'autres types de topologies, mais elles ne sont utilisées que dans des réseaux conçus pour des tâches particulières, souvent scientifiques, ou pour effectuer des calculs distribués :

• le réseau en grille
• le réseau en hypercube

Cette topologie serait en théorie la meilleure qui soit (chaque nœud étant relié à chaque autre par un lien direct), mais dans la pratique elle serait aussi la plus chère, et de très loin (coût en N² avec le nombre de nœuds !); elle n'est utilisée que dans des dispositifs particuliers, en général à l'intérieur d'un même châssis.

Internet et les réseaux en général

Internet est le nom donné à l'interconnexion de plusieurs réseaux, potentiellement de topologies différentes, l'unification n'en étant faite qu'au niveau du seul adressage IP (v4 ou v6). De ce fait, aucun des cas particuliers de topologies citées ci-dessus ne le concerne; comme pour la plupart des grands réseaux, on dit d'Internet que sa topologie est quelconque, et de toute façon indifférente au plan d'adressage qui y est défini.

Voir aussi

• Les topologies de réseaux de commentcamarche.net
• Topologie Mesh

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