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Maillage total
Dans cette configuration, une machine, que l’on nommera un nœud, est reliée physiquement à chacune des autres.
Cette structure a l’avantage d’être optimisée en termes de temps de transfert. Comme il existe un chemin direct entre deux nœuds, la transmission utilise toujours le plus court chemin entre deux, sans transit, et la fonction de routage est réduite à sa plus simple expression. De plus, une liaison n’étant utilisée que par les deux nœuds qui se trouvent à ses extrémités, celles-ci disposent toujours du débit maximal de la liaison.
Son second avantage est sa fiabilité. Si par malchance un lien est rompu, il existe toujours un chemin alternatif en transitant par un nœud tiers. Si par exemple le chemin entre un ordinateur A et un B est rompu, l’information pourra transiter par l'ordinateur C et prendre le chemin A-C puis C-B. C’est la fonction de routage qui va choisir le chemin alternatif ou débordement. Dans ce cas, on perd l’avantage du chemin direct (voir ci-après ‘maillage partiel’).Le gros inconvénient du maillage total est la quantité de fil qu’il faut installer pour raccorder tout ce petit monde et qui devient déraisonnable pour un nombre important de machines. Le nombre de liens se calcule par la formule suivante :
Réseau maillé Nombre de liens = $\dfrac{1}{2}$ nombre de nœuds × (nombre de nœuds -1)
Ainsi, la configuration ci-dessus, qui comporte 5 nœuds, utilise $\dfrac{1}{2}\times5\times4$ $=$ $10$ liens. Si on veut interconnecter 20 nœuds, il faudra 190 liens...
C’est la raison pour laquelle cette structure n’est guère utilisée que lorsqu’il y a un besoin particulièrement fort de fiabilité du réseau, digne du Pentagone. -
Maillage partiel
Le câblage étant un gros inconvénient des réseaux maillés, une solution alternative est le maillage partiel. Dans ce modèle, un nombre limité de machines sont raccordées deux à deux. Les autres doivent transiter via des machines raccordées entre elles.
Nous pouvons constater dans le schéma suivant qu’il existe toujours une route pour joindre deux nœuds. Le maillage partiel doit être ainsi fait qu’il existe toujours un moyen de relier deux nœuds, même en cas de perte d’un lien, ceci entraînant au plus des transits supplémentaires.
Dans l’exemple ci-dessous, A et D sont normalement reliés via E. En cas de rupture du lien A-E, A pourra joindre D en passant par C.
Ce modèle est utilisé par des grands réseaux d’infrastructure.Par rapport au maillage total, ce modèle a l’inconvénient d’introduire des points de transit avec deux conséquences :
Réseau à maillage partiel - Augmentation du délai suite à l’allongement du chemin et au traitement dans les nœuds de transit.
- Partage de la bande passante sur un lien donné par tous les couples de machines qui doivent l’emprunter.
L’envers de la médaille est qu’une seule machine peut émettre à la fois, sinon tout se mélangerait. Par conséquent ces structures seront plutôt utilisées pour des structures petites et moyennes, de type PAN ou LAN.
Il résulte de ceci que le débit maximal du réseau est partagé par les différentes machines, contrairement au modèle maillé où chacune des liaisons du maillage dispose de l’intégralité de celui-ci.
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Architecture en anneau
C’est la forme la plus ancienne de réseau sur support unique, le Token Ring d’IBM, normalisé par l’IEEE sous la référence 802.5.
Toutes les machines sont placées sur une boucle fermée, l’anneau. Les liaisons se font toutes dans le même sens, par exemple celui inverse des aiguilles d’une montre. Ainsi, pour communiquer avec E, A effectue le chemin A-B-C-D-E.
Pour éviter les collisions, un mécanisme de jeton gère les droits d’émission. Par exemple A est possesseur du jeton et émet. Quand il a terminé, il passe le jeton à la machine suivante B qui émet puis repasse le jeton à la suivante C, etc.
L’information est émise sur l’anneau avec l’identification de son destinataire. Chaque machine examine cette information pour savoir si elle est en est destinataire. Seul le ou les destinataires acceptent l’information.Ce modèle n’est plus beaucoup utilisé, au profit des architectures Ethernet.
Token Ring -
Architecture Ethernet en bus
Ce modèle est basé sur le protocole Ethernet, normalisé par l’IEEE sous la référence 802.3.
La première structure de réseau Ethernet est celle sous forme de bus. Le bus, en l’occurrence, est un câble coaxial Ethernet sur lequel viennent se greffer les composants du réseau. Le raccordement utilise des prises vampire qui percent le blindage du câble coaxial pour venir écouter et émettre dans le bus.
Les collisions sont gérées par les machines du réseau elles-mêmes, chacune devant s’assurer avant d’émettre que le bus est libre... comme le piéton regarde à gauche et à droite avant de traverser la rue.
Comme pour l’anneau, l’information est émise sur le bus avec une identification de destinataire et seules les machines concernées l’acceptent.
La technologie en bus n’est aujourd’hui plus utilisée, au profil de la technologie de commutation Ethernet, topologie en étoile.Le câblage sur paires torsadées, proche du câblage téléphonique, supplante maintenant le câblage en bus avec l’architecture Ethernet en étoile.
Réseau Ethernet en bus -
Architecture Ethernet en étoile
La transmission Ethernet est limitée par la longueur du câble et l’architecture en bus trouve vite ses limites. Pour palier ceci, l’architecture Ethernet est également présentée en étoile. Toutes les machines sont raccordées à un point central du réseau, que l’on nomme un concentrateur.
Le mécanisme de transmission est le même que pour le bus, avec test anticollision et diffusion sur toutes les branches de l’étoile.
Réseau Ethernet en étoile -
Architecture Ethernet mixte
Ce type de réseau combine bus et étoiles, un bus pouvant se trouver au bout d’une branche d’étoile ou une étoile sur un bus.
