Chapitre 14/25  -  La couche physique

La couche physique.

La couche physique permet de définir l'ensemble des caractéristiques physiques (d'où son nom) du Réseau. Elle permet en fait de réaliser l'adaptation au médium utilisé pour la transmission en fixant les limites de son utilisation (débit, longueur, etc.).

         La topologie d'un Réseau.

                        La topologie d'un Réseau, c'est la façon de connecter les machines. Il y a 3 méthodes élémentaires pour établir des communications.

                        L'anneau.

                        Les machines sont placées pour former une boucle fermée, réalisée avec des liaisons point à point. Sur ce type de structure, chaque machine étant un élément de la transmission, la défaillance d'une machine peut provoquer la défaillance du Réseau. Pour éviter cela, un dispositif court-circuite la connexion à la machine ce qui permet aussi l'installation d'une nouvelle machine ou son retrait de l'anneau sans provoquer l'arrêt complet de toutes les autres.

                        L'étoile.

                        Les machines sont réparties, en étoile, autour d'une autre, nommée concentrateur, et reliées avec cette dernière par une liaison point à point. Cette topologie permet de créer de petits îlots indépendants. L'installation ou le retrait d'une machine (exception faite du routeur) peut se faire sans condition spéciale. Seule une défaillance du concentrateur peut causer une défaillance du Réseau, par fois au-delà même de l'îlot.

                        Le bus.

                        Les machines sont réparties tout le long de la ligne, comme les mémoires sur un bus de microprocesseur, reliées au routeur par une liaison multipoints. Comme pour l'étoile, le retrait ou l'installation d'une machine (hormis le routeur) peut se faire sans condition particulière, toutefois, il suffit d’une machine pour créer une défaillance du Réseau.

                        En plus de ces méthodes élémentaires, il existe aussi des fonctions plus complexes permettant des formes plus variées, donc plus adaptées aux architectures des bâtiments ou du mode d'utilisation. Ces formes (le back-bone, l'arborescence et le Réseau maillé) sont respectivement des dérivés du bus de l'étoile et de l'anneau.

                        Le Back-Bone

                         La traduction de Back-bone donne colonne vertébrale, c'est sur cette ligne que sont reliées toutes les autres structures (comme les côtes qui s'articulent sur l'axe qui transmet l'information nerveuse).

                        L'arborescence.

                        L'arborescence, est à l'image d'un arbre dont le nombre de branches augmente à mesure que l'on s'éloigne du tronc.

Emprunté à "Autoformation aux Réseaux (Intel)"

                        Le Réseau maillé.

                        Cette structure utilise des liaisons point à point multiples offrant plusieurs voies de communication pour se rendre d'un point à un autre (redondance des liaisons). Le Réseau maillé est la structure la plus complexe à utiliser, mais aussi, la plus sûre puisqu'une liaison défaillante n'interdit pas la communication des machines qu'elle relie, les données utilisant alors un autre chemin.

                        Toutes ces topologies présentent chacune un (ou plusieurs) défauts spécifiques, l'anneau risque une ouverture, l'étoile est très difficile à reconfigurer, le bus crée des risques de collisions et enfin le Réseau maillé impose l'utilisation d'un protocole de routage.

                        On peut utiliser plusieurs topologies de connexions pour un Réseau global, mais généralement, on utilise les Réseaux maillés pour couvrir un territoire entier (ville, pays), un Réseau en étoile ou en anneau localement dans une entreprise (la préférence est aux Réseaux en étoile). Enfin au niveau des Réseaux locaux, la topologie en bus est très répandue.

                        Il n'est pas rare de voir des entreprises (IBM, HP, etc.) utiliser un Réseau en étoile comme structure de l'immeuble et de créer de petits îlots avec des Réseaux en anneau. A ce sujet, cassons le cou à quelques idées reçues :

·      Les Réseaux en anneau sont souvent beaucoup plus rapides que les Réseaux en étoile ou en bus. En effet, ces derniers sont "saturables", c'est à dire qu'ils ont une capacité au dialogue qui diminue avec le nombre de machines en communication, tandis qu'un Réseau en anneau offre toujours les mêmes performances. Voir le paragraphe sur la sous-couche MAC.

·      Les Réseaux en étoile ou les bus utilisent parfois des ressources partagées (réparties sur plusieurs machines) ce qui les rendent aussi sensibles que les anneaux vis à vis de la défaillance d'une machine.

·      Aucun Réseau n'est d'avance conseillé pour une application et seul une étude permet de dire que l'un est meilleur que l'autre.