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Un réseau informatique, c'est comme tout ce qui est informatique: il y a du matériel et du logiciel pour le faire fonctionner...

Le matériel peut se décomposer en sous-groupes:

Les médias de transport

Dans les médias de transport, nous trouvons:

• Les câbles en "cuivre" (qui peuvent en fait être construits avec n'importe quel métal bon conducteur). C'est en général le média le moins coûteux, mais également le plus limité, surtout en terme de distance.
• Les fibres optiques qui ont l'avantage d'être insensibles aux perturbations électromagnétiques dans lesquelles nous baignons. De plus, la vitesse de propagation de la lumière dans ces fibres autorise de longues distances et de nombreuses solutions permettent une très grande bande passante, donc un gros débit de données.
  Malheureusement, la fibre optique souffre de quelques défauts:
  • Sa relative fragilité.
  • La difficulté d'y adapter de la connectique
  • Le prix de cette connectique.
• Les liaisons "hertziennes" qui couvrent elles-mêmes plusieurs technologies:
  • La liaison "classique" c'est à dire en émission omnidirectionnelle qui encombre beaucoup l'espace mais apporte une grande souplesse dans la mobilité des équipements connectés.
    Un exemple typique en est le téléphone mobile dit "cellulaire". Une telle technologie pourra (un jour)  aisément transporter des données numériques pour des connexions mobiles.
  • La liaison par faisceau hertzien plus intéressante car l'émission est extrêmement directive. L'inconvénient est que les émetteurs et les récepteurs doivent être rigoureusement alignés et ne peuvent donc pas être mobiles.
  • Les liaisons par satellite. Ces dernières peuvent utiliser:
    • Des satellites géostationnaires qui sont placés à très haute altitude et au dessus de l'équateur. Il faut en effet trouver des orbites telles que la vitesse de maintien aboutisse à une vitesse angulaire identique à celle de la rotation de la terre et que les deux rotations se fassent autour du même axe.
      Ces satellites sont bien adaptés pour la télévision non interactive, dans ce cas le récepteur peut être placé directement chez le client. Ils peuvent également servir de relais pour la téléphonie intercontinentale.
      Cependant, la distance à parcourir est très grande et un retard perceptible est introduit dans la transmission des données, ce qui perturbe la téléphonie et introduit un temps de latence non négligeable dans les transmissions informatiques (ping).
      La puissance nécessaire à l'émission vers le satellite est telle que le particulier ne peut y avoir accès, raison pour laquelle l'interactivité est impossible par ce moyen seul.
    • Des satellites à basse altitude qui ne sont pas géostationnaires, mais qui, s'il sont bien répartis, peuvent assurer une retransmission "sans trous". L'avenir de cette technologie est actuellement assez précaire (voir le projet "Iridium")

Il est courant, pour aller d'un point à un autre, d'emprunter plusieurs de ces technologies...

Les Interfaces avec les ordinateurs

Le rôle de cette interface est fondamental:

L'aspect physique

Il faut assurer la continuité du passage des données entre le média du réseau et le bus de données de l'ordinateur. Mais ce média peut être: Une fibre optique De la paire torsadée Du câble coaxial Une onde hertzienne Un faisceau lumineux infrarouge...

L'aspect Logique

L'interface est étroitement liée au niveau 1 du modèle O.S.I. Son "firmware" doit donc tenir compte des spécifications de la norme, afin de pouvoir supporter les couches supérieures (c'est-à-dire les divers protocoles réseau). En d'autres termes, cette interface doit apporter une complète indépendance entre les logiciels réseau et le support matériel utilisé.

Les passerelles entre réseaux

Il existe une multitude de "passerelles" entre réseaux. D'une manière générale, une passerelle permet la communication entre deux réseaux distincts qui peuvent être aussi différents que possible. Chaque passerelle sera adaptée au besoin spécifique.

Sans entrer ici trop dans le détail, on peut considérer une passerelle quelconque comme étant un ordinateur muni de plusieurs interfaces, une pour chaque réseau, avec un logiciel capable de faire transiter les informations d'un réseau vers l'autre lorsque c'est nécessaire. Des informations plus précises sont données au chapitre "interconnexions"

Dans notre rayon d'action, seul le cuivre va nous être accessible (l'onde Hertzienne également avec le protocole 802.11 qui permet la construction d'un réseau local sans fil, mais c'est quand même nettement plus cher). 

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Les moyens disponibles pour le câblage d'un réseau local

Il est sous entendu que nous allons construire un réseau Ethernet utilisant des câbles en cuivre. Nous verrons plus loin ce que cela veut dire. Deux technologies sont actuellement accessibles.

Le BUS

Principe

Le principe du "BUS" est extrêmement simple: Un conducteur unique représente le réseau. Chaque extrémité est bouclée sur un "bouchon" dont l'impédance électrique est égale à l'impédance caractéristique du conducteur, ceci afin d'éviter les réflexions des signaux en bout de câble. Chaque poste est "piqué" sur ce bus au moyen d'un "T" de raccordement. Le technologie présentée ci-dessous est adaptée aux petits réseaux.

Pratique

Dans ce cas de figure, le câble le plus souvent utilisé est du coaxial de type RG58. Il est souple, fin et relativement facile à mettre en œuvre. Le câble RG58, bien connu de ceux qui ont tâté de la CB,  présente une impédance caractéristique de 50 Ohms

Les prises de type "BNC" sont facilement montées si l'on dispose de la pince à sertir adéquate.

Le "T" de type BNC permet les raccordements, avec son type de prise à verrouillage par baïonnette.

Le bouchon de terminaison, également de type BNC, se trouve aisément dans le commerce, au même titre d'ailleurs que les autres accessoires décrits plus haut.

Au final, il est très simple et rapide de connecter entre eux quelques PC par ce moyen.

Avantages Il n'y a qu'un seul avantage à utiliser cette technologie, mais il est de taille: Après avoir vu les divers constituants, il devient évident que ce procédé est peu coûteux, facile et rapide à mettre en œuvre.

Inconvénients Ils sont hélas nombreux: Lorsque le réseau dépasse les dimensions d'une pièce, il faut alors passer les murs, ce qui "fige" considérablement la topologie et diminue les possibilités d'extension. Si un défaut de connectique apparaît, c'est tout le réseau qui devient inopérant. En effet, tout se passe alors comme si l'on avait deux réseaux, mais chacun d'eux ayant une extrémité non adaptée. Plus rien ne fonctionne et le défaut n'est pas toujours visible. Les investigations sont longues et laborieuses.

Conclusions

Malheureusement, ce type de réseau est limité à 10 Mbits/s et n'a plus d'avenir, bien qu'encore suffisant pour un réseau domestique. 

Il devient de plus en plus difficile de trouver ce genre d'adaptateur réseau. Les derniers modèles encore vendus sont souvent de type "combo", c'est à dire qu'ils permettent aussi bien un câblage coaxial en BUS qu'un câblage en étoile avec des paires torsadées, comme nous allons le voir tout de suite. Naturellement, un seul de ces deux modes est utilisable pour une interface donnée.

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L'étoile

Principe

Chaque PC est relié par un câble constitué de 4 paires torsadées (dont deux seulement servent, normalement, l'une pour l'émission et l'autre pour la réception) à un concentrateur, encore appelé "HUB".

Les HUBS peuvent être "cascadés" en utilisant un média de type "paires torsadées": Normalement, il ne peut y avoir qu'un seul niveau de cascade. Autrement dit, sur l'illustration ci dessous, il ne devrait pas y avoir de hubs cascadés sur les hubs 2 et 3.

Ou montés sur un BUS, en utilisant un média de type "coaxial" ou "fibre optique":

Sur de la paire torsadée, chaque paire est unidirectionnelle. Un petit schéma fera mieux comprendre:

	Deux équipements connectés doivent faire correspondre le TX (Emission) de l'un au RX (Réception) de l'autre. Normalement, il faudrait donc des câbles croisés. C'est ce qui est nécessaire si l'on souhaite relier directement deux PC entre eux.
	Mais si l'on s'arrange pour que l'un des équipements ait sa prise déjà croisée, alors, il faut un câble droit. Les HUBS ont leurs prises croisées, c'est pour cela qu'il y a un X marqué sur ses prises. Il faut donc un câble droit pour connecter un PC à un HUB.

Notez que les équipements récents (HUBS et Swiths) sont capables de détecter automatiquement les signaux d'entrée et de sortie présents sur la prise et réagissent en conséquence. Autrement dit, l'équipement découvrira automatiquement s'il est nécessaire de croiser ou non.

Pratique

Le câble de type 5 est constitué de 4 paires torsadées. il peut être blindé (écranté) ou non. Le type 5 est certifié pour les réseaux 100 Mb/s. Le câble écranté offre une meilleure immunité au bruit électronique, il est à utiliser de préférence, même si son coût est plus élevé.

Ce type de câble est terminé par des connecteurs "RJ45". Suivant qu'un blindage existe ou non sur le câble, le connecteur est à choisir en conséquence. Il se place simplement si l'on dispose d'une pince spécialement conçue pour cet usage

Câblage

Bien qu'il ne soit pas intéressant de réaliser soi-même son câblage, d'abord à cause du prix de l'incontournable pince à sertir et ensuite à cause de la plus faible résistance des prises par rapport à celles qui sont moulées en usine, voici le plan de câblage, conforme à la norme EIA568B, pour une prise non croisée.

La prise est vue du côté des points de contact

1 TX+ Transmission de données + Blanc/Orange 2 TX- Transmission de données - Orange 3 RX+ Réception de données + Blanc/Vert 4 1+ Non utilisé en 10/100 BT Bleu 5 1- Blanc/Bleu 6 RX- Réception de données - Vert 7 2+ Non utilisé en 10/100BT Blanc/Marron 8 2- Marron

Ce qu'il est fondamental de comprendre, c'est que les paires sont torsadées pour augmenter l'immunité au bruit (rayonnement en mode commun). Il est donc nécessaire de respecter l'intégrité de ces paires:

• TX+ et TX- doivent être câblés avec les fils d'une même paire

• RX+ et RX- également.

Lorsque l'on utilise un câble écranté, il faut également utiliser des prises blindées. Le fil de blindage du câble est à mettre en contact avec le blindage de la prise.

Il faut également remarquer que, si la paire TX utilise les broches 1 et 2, la paire RX utilise, elle, les broches 3 et 6 (non contiguës). En ce qui concerne le code des couleurs, c'est moins fondamental. Son seul intérêt est de normaliser.

Voici un exemple de HUB 10 Mb/s: Il possède huit ports de type RJ 45 et un port BNC, permettant un montage sur un BUS RG58. De marque "3COM" (sans aucune intention publicitaire).

Notez le petit bouton en face arrière qui nécessite quelques explications. Nous avons vu que pour connecter deux équipements entre eux, il faut faire correspondre le RX de l'un au TX de l'autre, raison pour laquelle les prises des HUBs sont croisées et marquées d'un X.

Seulement voilà, lorsque l'on cascade des HUBs avec de la paire torsadée, si les deux prises sont croisées, ça ne va plus parce que les deux croisements s'annulent. Sur ce modèle de HUB, il y a une prise particulière que l'on peut à volonté croiser ou non au moyen de ce petit poussoir. Normalement, tout HUB dispose d'un moyen d'être cascadé et offre donc une prise non croisée. Sur les modèles d'entrée de gamme, il y a une prise dédiée non croisée. Sur d'autres modèles, il y a un port disposant de deux prises: L'une croisée, l'autre non. Dans ce cas, il ne faut pas oublier que les deux prises étant reliées au même port, une seule des deux peut être utilisée. 

La face avant de ce HUB donne des informations concernant l'état de chaque port, la densité du trafic sur le réseau et même les "collisions".

 

Avantages D'un fonctionnement beaucoup plus sûr que le bus, si un lien vient à se rompre, seul le PC connecté par ce lien est absent du réseau. Il est aisé d'ajouter des postes au réseau, même s'ils sont dans une pièce. Cette technologie permet de réaliser un réseau 100 Mbits/s (à condition de disposer de HUBS qui savent le faire).

Inconvénients La longueur totale de câble mise en œuvre est importante. Au voisinage du HUB, on obtient un faisceau de câbles imposant. Le coût est tout de même plus élevé que dans une architecture BUS.

Et les "switchs" ?

Pour l'instant, contentons nous de dire que c'est presque la même chose qu'un HUB. Ce n'est pas vrai dans son mode de fonctionnement, nous le verrons plus loin, mais ça l'est au niveau de la topologie du réseau.

Conclusions

L'exemple est fourni pour un petit réseau. Cependant, il existe des HUBS 100 Mb/s de 8, 12 ou 24 ports, que l'on peut monter en BUS sur une fibre optique, autorisant des réseaux à haut débit et de très grande taille.

De plus, des concentrateurs plus performants appelés "switches" permettant une meilleure répartition de la bande passante du réseau et augmentant encore les capacités de ce dernier. Ces composants s'apparentent aux ponts qui sont détaillés dans le chapitre "routage".

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