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3.4.2 Réseaux locaux ou LANs (Local Area Network)

Les réseaux locaux, qu'on appelle généralement LAN (Local Area Networks), sont des réseaux privés dont la taille ne dépasse pas quelques kilomètres. On les utilise principalement pour relier des ordinateurs personnels ou des stations de travail aux serveurs de l'entreprise avec lesquels ils échangent des informations. L'IEEE a produit plusieurs normes pour les réseaux LANs. Ces normes, bien connues sous l'appellation IEEE 802, incluent les spécifications des protocoles CSMA/CD (détection de collisions), Token bus (bus à jeton) et Token Ring (anneau à jeton). Les réseaux locaux se distinguent par trois caractéristiques: leur taille, leur technologie et leur topologie.

On peut avoir diverses topologies. La figure 3.44 en illustre deux. Sur un réseau de type bus, il n'y a, à chaque instant, qu'une seule machine autorisée à émettre. Il est donc nécessaire de prévoir un mécanisme d'arbitrage qui résolve les conflits entre deux machines qui désirent émettre simultanément.

Figure 3.44: Deux topologies: (a) topologie en bus, (b) topologie en anneau.
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3.4.2.1 Ethernet

Un LAN, comme par exemple le standard Ethernet, interconnecte des ordinateurs à la manière d'un réseau de télédistribution: les applications tournant sur les ordinateurs partagent le même câble physique à la différence près que le réseau est complètement bidirectionnel. Le débit théorique maximum d'un réseau Ethernet conventionnel est de 10 [Mb/s] mais le débit effectif est plutôt de l'ordre de 2 à 3 [Mb/s]. Quand une stations décide de transmettre, elle vérifie l'état du câble. Si le câble est déjà utilisé, elle attend qu'il devienne disponible. En revanche, si le câble n'est pas utilisé, elle transmet immédiatement. Si plusieurs stations émettent simultanément sur le câble, qui semblait inutilisé, il y a collision. Dans un réseau Ethernet, les collisions sont détectés par un mécanisme illustré à la figure 3.45.

Figure 3.45: Détection de collision dans un système de topologie bus (d'après [9, page 456]).
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La croissance importante des réseaux d'entreprise a conduit à des architectures de réseau de plus en plus complexes. Ces architectures incluent des éléments qui agissent à des niveaux différents du modèle OSI. Un commutateur (switch) et un pont (bridge) trient les messages sur base des informations véhiculées au niveau de la couche liaison. Un routeur fait de même mais sur base d'informations propres à la couche réseau. Un exemple de réseau est fourni à la figure 3.46.

Figure 3.46: Exemple de configuration réseau comprenant des commutateurs et des hubs (d'après [9, page 519]).
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3.4.2.2 Token ring

Dans un réseau à jeton (Token ring), les stations sont organisées selon un anneau logique, chacune d'elles connaissant l'adresse de ses voisines. Un jeton circule sur l'anneau avec pour règle fondamentale que celle la station propriétaire du jeton a le droit d'émettre un message. Comme à chaque instant, une seule station est propriétaire du jeton, il ne peut y avoir de collisions entre messages du réseau.

Figure 3.47: Principe de fonctionnement d'un réseau à jeton (d'après [9, page 464]).
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3.4.2.3 Les réseaux privés sans fil

Les réseaux locaux sans fil connaissent actuellement d'importants développements du fait de la flexibilité qu'ils offrent. Aux États-Unis, deux groupe de travail de l'IEEE s'occupent de la normalisation: l'IEEE 802.11 et l'IEEE 802.15. En Europe, c'est le groupe HiperLAN (High Performance Local Area Network) qui s'en charge.

3.4.2.3.1 La technologie Bluetooth.

C'est le Bluetooth Special Interest Group, un groupe composé de nombreux industriels, qui a définit les spécifications Bluetooth. Il s'agit d'une technologie de transmission sans fil peu onéreuse. Les fréquences utilisées sont comprises entre 2400 et 2483, 5 [MHz], bande dont l'utilisation ne requiert pas de licence.

Plusieurs schémas de connexion ont été définis. Le premier d'entre eux correspond à un réseau unique, appelé piconet, qui peut prendre en charge jusqu'à 8 terminaux, avec un maître et 8 terminaux au statut d'esclave. C'est le terminal maître qui gère les communications. Un autre schéma de connexion consiste à interconnecter des piconets pour former un réseau plus important. La figure 3.48 montre trois piconets interconnectés.

Figure 3.48: Schéma de connexion de terminaux Bluetooth (d'après [1]).
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Marc Van Droogenbroeck. Tous droits réservés.
2004-06-15