Haut débit: Réseau et topologie

Niveaux de réseau

Un réseau à large bande se compose d’éléments géographiques (dimension horizontale) qui comprennent trois parties distinctes:

• Réseau dorsal: Se compose d’un anneau de câble de fibre optique reliant différentes zones de la municipalité ou de la région. La topologie de l’anneau présente l’avantage d’être robuste (réseau redondant) contre les coupes de fibres individuelles ou d’autres défauts (par exemple, la répartition d’un côté). Des topologies plus avancées (par exemple, métissage) sont parfois utilisées dans la section dorsale du réseau.
• Réseaux régionaux (c’ est-à-dire backhaul): Connectez plusieurs nœuds d’accès agrégeant le trafic local plus haut dans le réseau. Souvent mis en œuvre avec un anneau de câble de fibre optique, bien que des topologies d’arbres puissent être utilisées. Si les fonds disponibles pour le moment sont très limités, le nombre total d’utilisateurs finaux à connecter dans la région est relativement peu élevé, les liaisons micro-ondes peuvent être utilisées comme solution à court et moyen terme.
• Connexions au premier kilomètre (également appelées «dernier kilomètre») aux utilisateurs finaux: Liens entre les utilisateurs finaux et les nœuds d’accès où la première agrégation de trafic a lieu. Chaque situation présentera des conditions logistiques, économiques et démographiques différentes; par conséquent, différentes solutions d’infrastructure peuvent être les mieux adaptées.

Topologies du réseau

La topologie d’un réseau décrit comment les différentes parties d’un réseau sont connectées. Pour un réseau dorsal, les topologies les plus pertinentes sont l’arbre, l’anneau et les topologies mêlées. D’autres topologies existantes énumérées ci-dessous montrent un basculement réseau médiocre et ne sont donc pas aussi pertinentes pour le réseau dorsal.

• Arbre: Le trafic de chaque élément est agrégé à la hausse de manière hiérarchique; une topologie des arbres est généralement moins chère, mais moins robuste: En cas de coupure de fibre ou autre défaut, certaines parties du réseau seront déconnectées pendant de longues périodes. De plus, pour chaque échelon de la hiérarchie, le trafic provenant de plus de nœuds partage la même connexion physique.
• Bague: Chaque élément réseau est connecté à deux éléments de telle sorte que toutes les connexions forment un anneau. La topologie de l’anneau a l’avantage que n’importe quel nœud est connecté à deux nœuds voisins (ceci est parfois appelé «redondance»). En cas de coupure de fibre ou autre défaut, le trafic peut être réacheminé dans l’autre sens souvent automatiquement, tandis que le défaut est réparé.
• Meshed: Chaque élément de réseau est connecté à plusieurs autres éléments; C’est la topologie la plus robuste et la plus rapide, mais aussi la plus complexe et la plus coûteuse en raison des efforts élevés de câblage et de matériel.
• Étoile: Toutes les connexions aux autres nœuds commencent à partir d’un nœud central. Le principal avantage de cette topologie est que tous les nœuds peuvent facilement communiquer entre eux via un nœud central. Le principal inconvénient est que si le nœud central est interrompu, l’ensemble du réseau s’effondre. Selon l’élément de couplage réseau utilisé au centre de la topologie des étoiles, les collisions peuvent être un problème. Le flux de données est effectué par un seul appareil. Cela peut être avantageux pour des raisons de sécurité ou un accès restreint, mais si le nœud central est perturbé dans la topologie des étoiles, l’ensemble du réseau est vulnérable.
• Bus: Tous les nœuds sont connectés directement à un câble. Chaque hôte est connecté à un câble commun. Les périphériques clés permettent à l’hôte de «lier» au support partagé. Un avantage de cette topologie est que tous les hôtes sont connectés les uns aux autres et peuvent communiquer directement entre eux. Il permet à tous les appareils réseau de lire tous les signaux provenant d’autres appareils. En ce qui concerne l’inconvénient, en cas d’interruption de la connexion du câble, la connexion des hôtes est interrompue.

Deux topologies de base principales pour le premier kilomètre

• Point à multipoint (p2mp): Le premier nœud d’agrégation transmet l’information à un certain nombre d’utilisateurs finaux sur le même support partagé, à l’aide d’un émetteur. Cela a lieu à la fois dans les communications sans fil mais aussi dans les communications câblées, si le support physique est simplement divisé en cours de route entre le nœud d’agrégation et les utilisateurs finaux (par exemple, point à multipoint fibre utilisé dans les réseaux de télévision par câble coaxial). Dans ce cas, le même signal physique est reçu par tous les utilisateurs finaux, qui partagent alors la bande passante.
• Point à point (p2p): Le premier nœud d’agrégation transmet des informations à un certain nombre d’utilisateurs finaux sur des canaux physiques dédiés, en utilisant un nombre correspondant d’émetteurs. Dans les communications sans fil, cela peut être réalisé si les faisceaux de communication ne se chevauchent pas les uns avec les autres (liens radio), tandis que dans les communications câblées, une ligne dédiée connecte le nœud d’agrégation à chaque utilisateur final (par exemple, les lignes de point à point et les lignes téléphoniques de fibre optique).