Réseaux d'entreprise et réseaux industriels

1. Topologies

De nombreux ouvrages présentent, avec toutes les caractéristiques nécessaires, les différentes topologies de réseaux locaux (local area network - LAN) que l’on peut rencontrer. Cette section n’est là que pour en rappeler les plus courantes.

Topologie en étoile

La première topologie installée dans laquelle les équipements terminaux sont directement reliés à un équipement maître. Par exemple, les premières installations informatiques, anciennement appelées maître-esclaves ou, désormais, principal-secondaires, ainsi que de très nombreux réseaux industriels.

Schéma du modèle principal-secondaires

Topologie en bus

Aussi appelée topologie en ligne, c’est une topologie dans laquelle chaque poste de travail ou serveur est attaché directement au média de transmission.

Un exemple : Ethernet et sa transmission en CSMA/CD

Topologie en anneau

Cette topologie a connu son heure de gloire grâce au protocole de l’anneau à jeton (token ring) popularisé par IBM.

Autres topologies

De ces structures primaires, d’autres topologies en découlent :

2. Double anneau contrarotatif (FDDI)

Quelques lignes pour rappeler ce que les réseaux en fibres optiques doivent au FDDI. Dès 1986, ce réseau s’appuyant sur les fibres optiques travaillait déjà au débit de 100 Mbit/s avec une distance maximale pouvant atteindre 200 kilomètres. Ainsi, il pouvait être installé en réseau local d’entreprise qu’en réseau de campus et même en réseau métropolitain....

1. Centres informatiques

Centre informatique ou service informatique nous ramène aux premiers pas de l’informatique, à l’époque des cartes perforées, des bandes magnétiques, des « gamelles » de disques rotatif, des logiciels Fortran, Cobol, PL/1, du système d’exploitation DOS, des IBM 360 et 1130, etc. Les améliorations et innovations ont suivi. La plus importante concerne l’architecture.

Au début, l’architecture était en maître-esclave, c’est-à-dire un ordinateur central (mainframe) qui « dirigeait » les terminaux passifs. Il est à noter que cette architecture est toujours d’actualité mais, à l’heure actuelle, la connotation de maître-esclave fait préférer d’autres dénominations comme contrôleur et périphériques, principal et secondaires ou autres.

Puis, l’architecture s’est transformée en client-serveur, mode de transmission de l’information à travers un réseau. Le nombre de « clients » s’est accru entraînant des besoins en liaisons plus importants et des architectures différenciées. Ensuite, l’évolution des débits desdites liaisons a amené le changement des supports de transmission en cuivre ouvrant une voie royale aux fibres optiques et à leurs composants associés. Les protocoles ont suivi, offrant des liens virtualisés et autres facilités d’usage....

1. Mètre versus pouce

Le système métrique international peine à s’imposer dans le domaine des équipements passifs : les cotes exprimées en millimètres (mm) se voient concurrencer par les cotes exprimées en multiples de 19 pouces (19’’), soit par des multiples de 482,6 mm.

1. Ethernet

Le protocole Ethernet, normalisé par l’IEEE sous la référence IEEE 802.3, est le grand gagnant dans le déploiement des réseaux informatiques. Ci-avant, le chapitre Ethernet et fibres optiques nous a permis de dérouler la saga Ethernet du premier modèle à 3 Mbit/s de 1973, jusqu’aux 400 Gbit/s de la nouvelle refonte des normes de mai 2022 - IEEE 802.3-2022 - et les travaux vers le 1,6 Tbit/s.

Mais, cela ne doit pas occulter le FDDI à 100 Mbit/s ni des protocoles dédiés à des applications informatiques de très hauts débits tels que InfiniBand, Fibre Channel ou autres...

2. InfiniBand

1. Problématique des réseaux industriels

La caractéristique numéro une des réseaux industriels concerne l’impérieuse nécessité de leur fonctionnement en continu. Cela explique ainsi l’installation de réseaux redondants et les recherches sur des temps de recouvrement de l’ordre de quelques dizaines de millisecondes.

Cela étant, les réseaux industriels se caractérisent, aussi, par la taille des informations à traiter qui sont propres à la fonction à assumer, et qui vont de quelques bits à des fichiers complets.

La taille des informations à traiter diffère selon la fonction

Quant à la problématique des réseaux industriels, elle tient en trois contraintes :

Pyramide CIM et parallèle avec les temps de réaction

Les câbles en cuivre s’étaient largement développés dans les réseaux locaux industriels. Cependant, la fibre optique en silice ou en plastique trouve sa place grâce à son immunité aux perturbations électromagnétiques, aux distances couvertes et au développement d’Ethernet dans le cadre de l’usine toute informatisée (computer integrated manufacturing - CIM).

Équipements pour réseaux industriels

De très nombreux équipements permettent de construire des réseaux industriels et, parmi ceux-ci, des éléments permettent de créer des passerelles entre divers types...

1. Une application des réseaux industriels

Un réseau de vidéoprotection (closed-circuit television - CCTV) ou réseau de vidéosurveillance peut être considéré comme une application particulière des réseaux industriels qu’il soit dans un domaine privé ou qu’il soit installé dans le domaine public. En effet, la problématique d’un réseau de vidéoprotection est la continuité de service malgré une rupture de lien.

Schéma de principe d’un réseau de vidéoprotection

PTZ = pan-tilt-zoom, panorama et zoom contrôlés à distance

2. Transition vers le numérique et vers IP

Transition vers le numérique

Les débuts des réseaux de vidéoprotection faisaient appel aux technologies analogiques. Mais, peu à peu, la numérisation des signaux s’est développée et elle est devenue largement majoritaire depuis l’acquisition des images jusqu’à leur visualisation. Quelques avantages des solutions numériques : la vidéoprotection peut être positionnée dans le système d’information de l’entité, d’où mutualisation des équipements et ressources, l’affranchissement des contraintes géographiques en termes de distances...