Les types de topologies de réseau

Une topologie de réseau décrit la configuration d’un réseau de communication et la disposition physique et logique des nœuds qui le constituent. Voici une description des différents types de topologies de réseau et de leur utilisation.

La manière dont les éléments d’un réseau sont cartographiés ou disposés est appelée topologie de réseau. Elle décrit l’interconnexion physique et logique entre les différents nœuds d’un réseau et définit la manière dont ils communiquent entre eux. Les topologies de réseau sont classées en trois catégories : physique, logique et signal.

Une topologie physique décrit le placement des nœuds du réseau et les connexions physiques entre eux. Cela comprend la disposition et l’emplacement des nœuds du réseau et la manière dont ils sont connectés.

Une topologie logique décrit les chemins empruntés par les paquets de données lorsqu’ils circulent sur le réseau. La topologie logique d’un réseau est régie par les protocoles utilisés par les données qui s’y déplacent.

Une topologie des signaux décrit les chemins empruntés par les signaux lorsqu’ils traversent le réseau. Elle concerne les connexions réelles établies par les signaux qui circulent sur le réseau. Les termes topologie des signaux et topologie logique sont étroitement liés et utilisés de manière interchangeable.

Selon la disposition des nœuds dans un réseau, les topologies peuvent être classées en bus, anneau, maillage, étoile et arbre. Dans ces topologies, les terminaux du réseau sont disposés d’une manière suggérée par leur nom. Un autre type de topologie de réseau est hybride, qui utilise une combinaison de deux topologies ou plus.

Une topologie point à point est la manière la plus basique de connecter deux terminaux. Comme son nom l’indique, il s’agit d’une liaison permanente dédiée entre deux nœuds du réseau.

Dans le daisy-chaining, plusieurs nœuds sont connectés à l’aide de connexions point à point entre des nœuds consécutifs, formant ainsi une chaîne. Elle fait référence à la liaison d’une série de dispositifs, qui se fait de manière linéaire ou sous la forme d’un anneau.

Topologie de bus

Dans ce type, tous les nœuds d’un réseau sont connectés à un support de transmission commun ayant deux points d’extrémité. Les données qui circulent sur le réseau sont transmises par un support de transmission commun appelé bus ou épine dorsale du réseau.

Lorsque le support de transmission a exactement deux points d’extrémité, la topologie du réseau est connue sous le nom de topologie de bus linéaire.

Dans le cas où le support de transmission a plus de deux points d’extrémité, le réseau est connu sous le nom de topologie de bus distribué

La topologie de bus est un système de gestion de l’information.

Elle est facile à manipuler et à mettre en œuvre et est la mieux adaptée aux petits réseaux. Mais l’inconvénient de cette topologie est que la longueur limitée des câbles limite le nombre de stations, ce qui limite les performances à un nombre moins important de nœuds

La topologie en bus est une topologie de réseau distribué.

Topologie en anneau

Dans une topologie en anneau, chaque nœud du réseau est connecté à deux autres nœuds et le premier et le dernier nœud sont connectés entre eux. Les données transmises sur le réseau passent par chacun des nœuds de l’anneau jusqu’à ce qu’elles atteignent le nœud de destination.

Dans un réseau en anneau, les données et les signaux qui passent sur le réseau voyagent dans une seule direction.

La topologie en anneau double varie en ayant deux connexions entre chacun des nœuds du réseau. Les données circulent selon deux directions dans les deux anneaux ainsi formés. Les anneaux sont indépendants les uns des autres et le flux de données y circule dans des directions opposées. En cas de défaillance d’un anneau, l’autre lui sert de sauvegarde pour la transmission des données.

La topologie en anneau ne nécessite pas de serveur central pour gérer la connectivité entre les nœuds. Elle facilite donc le fonctionnement ordonné du réseau. Mais la défaillance d’une seule station peut rendre l’ensemble du réseau inopérant. Les changements dans les stations affectent le fonctionnement du réseau. Une topologie en anneau est adaptée aux réseaux où les reconfigurations sont rares.

Topologie maillée

Dans une topologie maillée, tous les nœuds du réseau sont connectés les uns aux autres. Les interconnexions entre les nœuds introduisent de la redondance et le rendent également plus fiable. En cas de rupture d’un lien entre deux nœuds, tout autre lien les reliant peut prendre le relais. Un réseau maillé peut être conçu en utilisant le routage ou l’inondation.

Dans le routage, les nœuds possèdent une sorte de logique de routage afin que les signaux et les données qui voyagent sur le réseau empruntent le chemin le plus court lors de chaque transmission. Outre le choix du chemin le plus court, l’algorithme de routage peut également être utilisé pour éviter les liens cassés ou bloqués. Les algorithmes d’autoréparation permettent la reconfiguration des liens brisés. L’utilisation d’une technique de routage augmente la quantité de données voyageant sur le réseau, car les informations de routage doivent être transmises en même temps que le signal de données.

Lorsqu’on utilise la technique d’inondation, le même message est transmis à tous les nœuds du réseau, c’est pourquoi les messages n’ont pas besoin d’être routés. Il n’est donc plus nécessaire d’envoyer des informations de routage avec le signal de données. Comme les mêmes données empruntent plusieurs chemins, un réseau maillé basé sur l’inondation est robuste. L’un des inconvénients de l’inondation est le blocage des liaisons réseau en raison d’une forte transmission de données, en particulier lorsque plusieurs nœuds transmettent des données en même temps.

Dans un réseau maillé complet, chaque nœud est connecté à tous les autres nœuds du réseau. En raison de cette disposition, une transmission simultanée de signaux d’un nœud à plusieurs autres nœuds est possible.

Dans un réseau maillé partiellement connecté, seuls certains des nœuds du réseau sont connectés à plus d’un nœud. Cela est avantageux par rapport à un réseau maillé entièrement connecté en termes de redondance introduite par les liens point à point entre les nœuds.

Topologie en étoile

Dans ce type de topologie de réseau, chaque nœud du réseau est connecté à un nœud central, que l’on appelle un hub. Les données qui sont transmises entre les nœuds du réseau passent par le hub central. Le hub agit comme un répéteur de signaux, c’est-à-dire qu’il reçoit les signaux et les retransmet afin qu’ils puissent parcourir de plus longues distances sur le réseau. Dans une étoile étendue, des répéteurs sont introduits entre le concentrateur et les nœuds du réseau. Les répéteurs sont utilisés pour augmenter la distance sur laquelle les signaux peuvent se déplacer.

Une étoile distribuée est formée par l’interconnexion de deux ou plusieurs réseaux en étoile individuels. Les réseaux en étoile multiples sont disposés de manière linéaire, sans hiérarchie particulière

La nature centralisée des réseaux en étoile permet d’éviter les problèmes de sécurité. Elle offre une certaine simplicité tout en réalisant l’isolation de chaque dispositif du réseau. Cependant, l’inconvénient d’une topologie en étoile est que la transmission du réseau dépend largement du hub central. Sa défaillance rend l’ensemble du réseau inopérant.

Topologie en arbre

Elle est également connue sous le nom de topologie hiérarchique et possède un nœud racine central qui est connecté à un ou plusieurs nœuds d’une hiérarchie inférieure. Dans une hiérarchie symétrique, chaque nœud du réseau possède un nombre spécifique de nœuds connectés à ceux d’un niveau inférieur. Une topologie en arbre peut également être décrite comme une combinaison des topologies en étoile et en bus. Le nœud primaire ou racine est connecté à un ou plusieurs nœuds secondaires, qui sont connectés à des nœuds tertiaires, formant ainsi une structure hiérarchique ou arborescente.

Une topologie arborescente est évolutive et facile à gérer. L’inconvénient de ce type de topologie est que, en cas de défaillance du backbone, le réseau devient inopérant. En cas de défaillance du nœud racine, les réseaux qui se ramifient à partir de celui-ci ne peuvent pas communiquer entre eux.

Topologie hybride

En dehors de ces types de topologies de réseau de base, il existe des topologies de réseau hybrides, qui présentent une combinaison de deux ou plusieurs structures de réseau de base. L’image ici montre une combinaison de topologies en bus, en étoile et en anneau.

Comme une topologie hybride résulte d’une combinaison de deux topologies ou plus, elle présente à la fois les avantages et les inconvénients des topologies concernées. Le principal avantage d’un réseau hybride est que deux topologies dissemblables peuvent être combinées sans perturber l’architecture existante d’un réseau. L’utilisation de technologies hybrides rend un réseau facilement extensible.

Les topologies de réseau sont des dispositions physiques des nœuds et des fils du réseau. Ce qui est intéressant, c’est que ces nœuds et ces fils inanimés deviennent vivants pour la transmission d’informations.