Qu'est-ce que la topologie de réseau ? Types, diagrammes et avantages

La structure de tout réseau a un impact direct sur son fonctionnement. Prenons une métaphore pour un réseau de transport (routes, autoroutes, chemins de fer). Si l'un de ces liens devait tomber de manière inattendue, la capacité de livrer de la nourriture, des vêtements et des marchandises serait gravement entravée à ses "utilisateurs finaux" (ses résidents).

De même, compte tenu des réseaux en entreprise, on peut dire sans se tromper qu'ils sont extrêmement cruciaux.

Les administrateurs système ont besoin d'outils de gestion de réseau pour garder un œil sur les périphériques réseau d'une grande organisation, et la topologie du réseau est un outil précieux à cette fin. Mais qu'est-ce que c'est? Comment fonctionne la topologie dans un réseau ? Comment les entreprises peuvent-elles l'exploiter pour une meilleure gestion du réseau ?

Découvrons-le!

Les topologies de réseau définissent la disposition des réseaux et le placement relatif des flux de trafic. À l'aide de diagrammes de topologie de réseau, les administrateurs peuvent placer efficacement chaque nœud pour une transmission de données réussie.

L'architecture du réseau a un impact significatif sur sa capacité à exécuter les fonctions prévues, à maintenir la connectivité et à prévenir les pannes. La question « Qu'est-ce que la topologie du réseau ? peut être abordé avec une compréhension des deux groupes dans la topologie du réseau.

1. Physique : La topologie physique du réseau fait référence aux connexions (fils, câbles, etc.) de la construction du réseau. Le réseau physique concerne la configuration, la maintenance et le déploiement.
2. Logique : la topologie du réseau logique est une compréhension globale de la construction du réseau, y compris les nœuds connectés et la manière dont les données sont transmises sur le réseau. La topologie d'un réseau logique comprend des composants physiques, virtuels et cloud.

Une sécurité, une surveillance et une gestion de réseau efficaces nécessitent une solide compréhension de la topologie physique et logique d'un réseau pour s'assurer qu'un réseau est efficace et fiable.

Pourquoi la topologie du réseau est-elle importante ?

Les performances d'un réseau sont fortement affectées par sa topologie. Une topologie de réseau bien choisie et régulièrement entretenue améliore les mesures de performance telles que l'efficacité énergétique et les taux de transfert de données.

Un diagramme de topologie de réseau est une représentation visuelle et un outil interactif pour l'architecture et la conception de réseau. Ces illustrations sont essentielles pour plusieurs raisons, mais surtout pour leur capacité à visualiser les dispositions physiques et logiques afin que les administrateurs puissent identifier les connexions entre les appareils lors du dépannage.

Le type de topologie du réseau dépend de la construction du réseau. Plusieurs configurations de réseau sont disponibles, chacune avec des avantages et des inconvénients ; certains sont plus optimaux que d'autres sous certaines conditions.

Types de topologie de réseau

La création d'une topologie de réseau local (LAN) peut faire ou défaire une entreprise. Quels que soient l'étendue et les objectifs de votre réseau, vous pouvez choisir parmi différentes topologies de réseau, chacune présentant des avantages et des inconvénients.

1. Topologie en étoile

La plus courante est la topologie en étoile, où chaque nœud est directement relié à un hub central unique via un câble coaxial, à paire torsadée ou à fibre optique. Ce nœud central est un serveur. Il contrôle la transmission des données et fonctionne comme un répéteur pour minimiser la perte de données. Les répéteurs sont des composants de réseau informatique qui régénèrent ou amplifient les signaux entrants avant de les retransmettre.

Avantages de la topologie en étoile : les topologies en étoile facilitent la gestion d'un réseau entier à partir d'un seul emplacement. Il s'agit d'une conception de réseau robuste et sécurisée puisque chaque nœud est connecté individuellement au hub central ; si l'un tombe en panne, le reste du réseau continue de fonctionner normalement. Vous pouvez également ajouter, supprimer et modifier des appareils sans mettre le réseau hors ligne.

Inconvénients de la topologie en étoile : si le concentrateur central tombe en panne, le reste du réseau cesse de fonctionner. Les configurations et les spécifications techniques du nœud central limitent la bande passante et les performances du réseau dans son ensemble. Cela rend les topologies en étoile coûteuses à configurer et à exécuter.

2. Topologie en anneau

Les nœuds de la topologie en anneau sont configurés en cercle (ou en anneau). Les données peuvent se déplacer à travers le réseau en anneau dans les deux sens puisque chaque appareil a exactement deux voisins.

Avantages de la topologie en anneau : les topologies en anneau sont généralement économiques et faciles à configurer. Les connexions point à point complexes entre les nœuds facilitent l'identification des défauts ou des mauvaises configurations. De plus, une seule station du réseau peut envoyer des données à la fois. Cela réduit le risque de collisions de paquets et rend les topologies en anneau efficaces pour les transmissions de données sans erreur.

Inconvénients de la topologie en anneau : étant donné que les données ne peuvent se déplacer que dans une seule direction entre les nœuds de chaque anneau, elles occupent l'ensemble du réseau si un nœud tombe en panne. De plus, l'ensemble du réseau doit être mis hors ligne si vous souhaitez modifier son fonctionnement ou ajouter ou supprimer des nœuds. Et même si ce n'est pas la fin du monde, la planification des temps d'arrêt du réseau peut être laborieuse et coûteuse.

3. Topologie maillée

Un réseau maillé est une structure complexe comprenant des connexions point à point où les nœuds se rencontrent. Les réseaux maillés peuvent être complets ou partiels. Dans un maillage partiel, les nœuds n'ont que deux ou trois connexions, alors que dans une topologie entièrement maillée, tous les nœuds sont interconnectés.

Les topologies maillées ressemblent à une toile ; ils ont deux façons d'envoyer des données : le routage et l'inondation. Lorsque les données sont routées, les nœuds utilisent la logique pour trouver le chemin le plus court de la source à la destination. Lorsque les données sont inondées, les informations sont envoyées à tous les nœuds du réseau sans utiliser de logique de routage.

Avantages de la topologie maillée : les topologies maillées sont fiables et stables. Le réseau est moins susceptible d'échouer en raison de toutes les connexions de nœuds. Par exemple, si un appareil tombe en panne, il ne peut pas arrêter tout le réseau.

Inconvénients de la topologie maillée : les topologies maillées nécessitent une énorme quantité de travail. Une fois déployé, chaque lien entre les nœuds nécessite un câble et une configuration, ce qui prend du temps à mettre en place. Comme avec d'autres topologies, les coûts de câblage s'additionnent rapidement, et ce serait un euphémisme de dire que les réseaux maillés nécessitent beaucoup de câblage !

4. Topologie en bus

Dans une topologie en bus, tous les appareils d'un réseau sont configurés le long d'un seul câble qui va d'une extrémité du réseau à l'autre. C'est ce qu'on appelle souvent une "topologie en ligne" ou une "topologie dorsale". Le sens du flux de données sur le réseau est le même que le sens du câble.

Avantages de la topologie en bus : les topologies en bus sont une option intéressante et peu coûteuse pour les petits réseaux car elles ont une disposition simple qui permet à tous les appareils de se connecter avec un seul câble coaxial ou RJ45. Ajouter plus de nœuds en connectant des câbles est facile si plus de nœuds sont nécessaires.

Inconvénients de la topologie en étoile : Malheureusement, elles sont moins sûres que les autres topologies car elles n'utilisent qu'un seul câble pour envoyer les données. Si le câble casse, tout le réseau est détruit. Cela peut prendre beaucoup de temps et beaucoup d'argent à réparer.

5. Topologie arborescente

Comme son nom l'indique, le nœud principal sert de tronc de réseau dans une topologie arborescente, et d'autres nœuds rayonnent vers l'extérieur selon un modèle en forme de branche. La topologie arborescente est une combinaison des topologies en bus et en étoile. Une topologie arborescente présente un arrangement parent-enfant avec ses nœuds. Deux nœuds liés ne partagent qu'une seule connexion mutuelle car ceux attachés au hub central sont liés linéairement aux autres nœuds.

Les réseaux étendus utilisent fréquemment la structure de topologie arborescente pour accueillir de nombreux dispositifs dispersés.

Avantages de la topologie arborescente : la combinaison des composants des topologies en étoile et en bus facilite l'ajout de nœuds et l'agrandissement du réseau. Il est également simple de déterminer ce qui ne va pas avec le réseau, car les administrateurs peuvent tester chaque branche par elle-même pour détecter les problèmes de performances.

Inconvénients de la topologie arborescente : la santé du nœud racine affecte l'ensemble du réseau dans une topologie arborescente. Si le concentrateur central tombe en panne, les connexions entre les branches du nœud sont rompues, mais les connexions entre les systèmes de branche restent les mêmes. De plus, lorsque vous ajoutez plus de nœuds à une topologie arborescente, cela peut rapidement devenir difficile à gérer et coûter très cher. En effet, la disposition du réseau est hiérarchique et linéaire.

Topologies de réseaux hybrides

Les topologies hybrides intègrent deux ou plusieurs structures topologiques différentes. Par exemple, la topologie arborescente combine les modèles en bus et en étoile. Les architectures hybrides sont les plus populaires dans les organisations où chaque département a une topologie de réseau en fonction de ses demandes et de sa consommation de réseau.

L'avantage fondamental des architectures hybrides est leur flexibilité, car il existe peu de limites de construction de réseau qu'une configuration hybride ne peut pas supporter.

Cartographie des topologies de réseau

Les diagrammes de topologie sont utiles lorsque vous commencez à concevoir un réseau. Ils vous permettent d'observer comment les informations vont voyager, vous permettant de prévoir d'éventuels goulots d'étranglement. La représentation visuelle facilite la création d'une conception de réseau efficace tout en servant de point de référence utile pour le dépannage.

Un schéma de topologie vous renseigne sur le fonctionnement de votre propre réseau. Il peut vous aider à voir quels équipements ou nœuds nécessitent une surveillance, une mise à jour ou un remplacement.

Exemple de cartographie et d'inventaire du réseau en temps réel
Source de l'image : Auvik

Ce processus doit commencer par une liste de tous les périphériques réseau. Cette liste comprend les routeurs, les pare-feu et les serveurs. Vous devez ensuite déterminer la topologie du réseau, ce qui vous aidera à dessiner le diagramme de la topologie du réseau. Il est essentiel de s'assurer que les appareils sont positionnés dans les régions qui ont le plus de sens pour l'échange de données, après quoi des lignes peuvent être tracées à partir des appareils du réseau. Ces lignes sont une représentation des connexions entre les nœuds du réseau.

Après avoir créé une esquisse préliminaire de l'entrée globale, nous pouvons utiliser des outils de création de diagrammes pour aider à la visualiser. Un modèle de diagramme de réseau peut être inclus dans le logiciel. Les nœuds du réseau peuvent être étiquetés et les lignes peuvent être codées par couleur pour un schéma clair.

Avantages de la cartographie de la topologie du réseau

Une topologie réseau bien définie permet aux administrateurs réseau d'améliorer plus facilement la planification, de résoudre les problèmes, de renforcer la sécurité et d'allouer les ressources réseau.

• Planification améliorée : la topologie du réseau offre un aperçu complet des modèles d'utilisation pour tous les composants du réseau. Vous pouvez ajouter ou supprimer des actifs supplémentaires selon que des actifs spécifiques sont trop ou trop peu utilisés.
• Visibilité pour le dépannage : les utilisateurs peuvent comprendre leurs réseaux en cartographiant les réseaux physiques et logiques. Une carte du réseau physique affiche les connexions entre les équipements, y compris les câbles, les serveurs, les racks et les routeurs. Un réseau logique affiche des points de flux de données tels que des commutateurs, des routeurs, des pare-feu et des passerelles. Cela aide à localiser avec précision l'emplacement du problème en aidant les utilisateurs à visualiser les composants physiques et logiques de leur architecture réseau.
• Amélioration de la sécurité simplifiée : la cartographie du réseau en temps réel permet aux utilisateurs de découvrir les connexions erronées ou suspectes et de les bloquer du réseau.

Défis de la cartographie du réseau

Avec tous ses avantages, développer et maintenir des cartes réseau n'est pas aussi simple qu'il n'y paraît. Cela implique un travail manuel à forte intensité de main-d'œuvre, une vérification continue du réseau et des rapports d'état réguliers. Les entreprises sont souvent confrontées à des obstacles lors du développement de cartes de topologie de réseau efficaces.

• Comment mettre à jour les modifications du réseau de manière cohérente. Étant donné que la plupart des réseaux sont dynamiques, votre carte réseau doit également évoluer avec votre réseau. Seules les cartes de réseau mises à jour sont utiles aux fins prévues, tandis que les cartes obsolètes peuvent être trompeuses.
• Comment obtenir un accès et un aperçu sur de nombreuses cartes de réseau. Les administrateurs réseau utilisent diverses cartes et méthodes de cartographie pour couvrir complètement leurs réseaux. Ils doivent naviguer entre de nombreux outils et solutions pour créer, examiner et modifier ces cartes, ce qui prend du temps et est inefficace.
• Comment se tenir au courant des nouvelles technologies. Les administrateurs réseau doivent s'assurer que leurs outils sont régulièrement mis à jour et corrigés pour prendre en charge les nouvelles technologies et réduire les risques de vulnérabilités réseau émergentes, même lorsqu'ils utilisent un logiciel d'automatisation réseau efficace.

Comment choisir la meilleure topologie de réseau

Aucune topologie de réseau n'est parfaite ou même fondamentalement meilleure que d'autres. Vous déterminerez la meilleure structure pour votre organisation en tenant compte des demandes et de l'échelle de votre réseau. Ce sont les principaux facteurs à considérer.

• Longueur du câble : plus le câble utilisé dans la topologie du réseau est important, plus il nécessite de travail pour sa configuration.
• Type de câble : choisissez le câble en fonction des exigences du réseau de votre entreprise, telles que les applications, la distance de transmission et les performances souhaitées. Par exemple, le coût des câbles à paires torsadées est inférieur à celui des câbles coaxiaux, mais les premiers ont moins de bande passante. Les câbles à fibre optique fonctionnent bien et envoient des données plus rapidement que les câbles à paire torsadée ou coaxiaux. Cependant, ils sont généralement beaucoup plus chers à installer.
• Dépenses : Étant donné que les topologies de réseau plus complexes nécessitent plus de temps et de ressources, le coût d'installation est un facteur important.
• Évolutivité : l'utilisation initiale d'une topologie de réseau facilement adaptable vous fera gagner du temps et vous fera gagner du temps si vous envisagez de développer votre réseau et votre entreprise.

Outils et logiciels de topologie de réseau

La nécessité d'investir dans des outils de gestion de réseau avec des fonctionnalités de visualisation augmente à mesure que de plus en plus de périphériques réseau sont ajoutés aux actifs d'une entreprise. Différents outils sont disponibles, tels que des outils de configuration et d'administration, des logiciels de performances réseau et des logiciels de cartographie réseau.

Par exemple, un logiciel de configuration réseau automatise les activités répétitives. Cette technologie peut automatiquement découvrir les nœuds du réseau, mettre en évidence les risques et contribuer fréquemment à la création de topologies de réseau complexes.

Selon les objectifs spécifiques de l'entreprise, trouver un logiciel plus simple peut s'avérer difficile, étant donné l'abondance de telles solutions sur le marché. Vous trouverez ci-dessous la liste des acheteurs à la recherche d'un logiciel de gestion de réseau de premier ordre.

Votre réseau est votre valeur nette

Vos cartes de topologie de réseau doivent être étroitement alignées sur les besoins de consommation de votre réseau en tant qu'entreprise. La gestion de la configuration, le mappage visuel et la surveillance des performances générales sont des composants essentiels de la gestion de la topologie. L'objectif principal est de comprendre vos objectifs pour développer et maintenir correctement l'architecture réseau de votre organisation.

Avec une topologie de réseau bien définie et bien planifiée, votre entreprise peut rapidement identifier et résoudre les problèmes, améliorant ainsi l'efficacité de la transmission et du transport des données.

Vous souhaitez en savoir plus sur la topologie du réseau ? Découvrez comment les topologies de réseau facilitent la gestion du réseau !