Présentation du réseau et de la connectivité

Les réseaux informatiques commencent à partir de composants très simples mais peuvent se transformer pour devenir des toiles extrêmement sophistiquées qui bourdonnent en raison d'énormes quantités de données. L'envoi des données aux bons endroits ne doit pas interférer et doit être protégé contre les intrusions.

Lorsqu'il est question d'un réseau industriel, la plus grande division dans le monde des réseaux concerne le sans fil et le filaire. Les réseaux câblés sont encore la norme dans la plupart des environnements industriels. Ils sont rapides, plus sûrs que les réseaux sans fil et, avec des adaptateurs, des appareils très anciens peuvent rester connectés au réseau, même s'ils ont été paramétrés pour un type de réseau très différent lors de leur conception.

Les réseaux Wi-Fi sont des solutions très populaires pour une connectivité et une mobilité rapides. Dans les environnements industriels, ces réseaux sont parfois affaiblis par des murs épais ou métalliques, de longues distances entre les infrastructures et autres problèmes. Le matériel tel que les points d'accès sans fil, permet aux entreprises d'étendre considérablement la portée de leurs réseaux sans fil, et d'apporter ce service à une grande installation.

Dans certains cas, lorsque le Wi-Fi n'est pas possible, il existe des solutions très innovantes mais qui utilisent une très vieille technologie. Par exemple, les CPL permettent de construire des réseaux informatiques sur des lignes électriques, en branchant simplement les adaptateurs dans des prises. C'est l'un des moyens les plus rapides et les moins coûteux d'obtenir une connectivité réseau entre un dispositif et un réseau et qui serait sinon inaccessible.

Alors que les réseaux informatiques, notamment Internet, sont devenus très vastes, un simple réseau informatique peut toujours être compris sur une très petite échelle. Il nécessite simplement deux dispositifs dialoguant entre eux sur un support. Étendez ce concept vers l'extérieur cependant, et il peut vite devenir très complexe et exiger un type spécifique de matériel pour sa bonne exécution.

 

Quels sont les éléments d'un réseau ?

Les réseaux informatiques peuvent devenir extrêmement complexes mais, au niveau le plus élémentaire, ils ne se composent que d'un petit nombre de parties.

Le réseau exige qu'il y ait au moins deux ordinateurs qui communiquent l'un l'autre. Ils ont besoin d'un support sur lequel ils peuvent communiquer Dans le cas d'un réseau de bureau/industriel standard, il s'agit généralement d'un câble de catégorie 5. Certains réseaux sont sans fil, comme les réseaux Wi-Fi domestiques et les réseaux cellulaires, auquel cas les ondes radio seront le support. Tout ordinateur qui peut se connecter à ce support partagé peut faire partie du réseau.

Les ordinateurs du réseau doivent disposer d'un certain dispositif d'interface. En utilisant une fois de plus l'exemple de l'ordinateur de bureau, ce serait une carte réseau ou carte d'interface. Les cartes d'interface fournissent le lien entre le support et l'ordinateur.

Le réseau doit avoir un logiciel qui facilite la communication. Ce logiciel est généralement appelé le système d'exploitation en réseau. L'action de mise en réseau habituelle comprend plusieurs ordinateurs clients différents et un ou plusieurs ordinateurs qui sont des serveurs dédiés, où les clients stockent, récupèrent et interagissent avec les données. Les réseaux sont généralement décrits à l'aide du système d'exploitation du serveur sur le réseau. Un réseau ayant un serveur Windows peut être décrit comme un réseau Windows, par exemple, même si des machines Mac OS et Linux sont aussi connectées à ce réseau.

Au sein du réseau même, d'autres matériels supplémentaires peuvent avoir été ajoutés pour contrôler le flux d'informations vers et à partir des serveurs et des clients, et qui peuvent apporter d'autres fonctions.

À titre d'exemple, on trouve fréquemment des interrupteurs et des hubs qui remplissent des rôles très similaires, mais de façons très différentes. Un hub prend le trafic du réseau et le partage vers de nombreux appareils différents. Il possède de multiples connexions. Une connexion reçoit le trafic réseau tandis que les autres envoient le trafic vers les machines branchées sur le port. Lorsque les hubs reçoivent des données à partir du port de réseau, ils les diffusent vers chaque appareil branché sur l'un de ses ports extérieurs.

Les interrupteurs représentent un équipement plus intelligent. Ils obtiennent la destination prévue pour l'information qu'ils reçoivent et l'envoient uniquement au port vers lequel est branché le dispositif correspondant. Cela réduit considérablement la quantité de trafic réseau et accélère la performance. Par exemple, lorsqu'un hub reçoit un paquet de données et que quatre dispositifs sont branchés sur ce dernier, lors de l'envoi de ces données, il multiplie par quatre le nombre de paquets. Toutefois, un interrupteur transmet simplement les données sur le bon dispositif.

Les réseaux peuvent avoir des composants supplémentaires, comme des ressources partagées (imprimantes, scanners, etc.). Les composants de base, cependant, sont des clients, des serveurs, un support et des dispositifs d'interface.

Si vous êtes sur un réseau industriel ou de bureau, il y a probablement un routeur qui fournit une connexion Internet à la structure. Un routeur est un appareil qui transmet des paquets entre des réseaux distincts. Les modems sont fréquents sur les lignes DSL. Ce sont des appareils qui permettent le rattachement de réseaux analogiques et numériques à l'interface.

Il existe probablement une limite entre la connexion Internet d'un bureau ou d'une structure et le monde extérieur qui est protégé par le pare-feu. Ce sont les logiciels ou les périphériques qui décident quelles informations sont autorisées à l'intérieur et à l'extérieur du réseau.

 

Qu'est-ce qu'une structure de réseau?

Une structure de réseau désigne la façon dont les périphériques d'un réseau sont connectés. Les périphériques auraient une topologie. La façon dont les différents éléments du réseau sont agencés détermine comment le réseau lui-même va fonctionner.

Par exemple, un réseau arborescent possède une hiérarchie de dispositifs structurée. Un réseau maillé est configuré de sorte que ses dispositifs soient connectés de nombreuses manières différentes. Si un chemin est coupé, un autre peut probablement être utilisé. Si vous êtes sur une connexion Wi-Fi, vous travaillez habituellement sur ​​un type de structure de réseau en étoile. Le routeur Wi-Fi est le centre de l'étoile qui comporte autant de branches qu'il y a d'appareils connectés.

La structure du réseau peut être choisie pour isoler certains appareils des autres sur un réseau. Par exemple, un bureau peut avoir une structure de réseau plus petite, ce qui permet aux employés d'utiliser une imprimante ou une autre ressource, mais empêche d'autres bureaux de pouvoir utiliser cette même ressource. Cette mesure est possible en segmentant le réseau.

Sur certains réseaux, les différents segments peuvent même ne pas se connaître les uns des autres. Le service comptable d'un établissement industriel par exemple, peut ne pas pouvoir établir de réseau avec un ordinateur des service de production, même s'ils partagent le même support réseau et qu'ils sont en fait, connectés au même réseau de fils. La sécurité du réseau dépend beaucoup de ces arrangements. Certaines ressources (comme les imprimantes) peuvent être sur le même réseau que de nombreux autres ordinateurs, mais elles peuvent être limitées sur le nombre d'appareils susceptibles d'y accéder.

 

Quels sont les types de produits qui existent pour concevoir un réseau ? Comment chaque produit fonctionne-t-il et à quoi sert-il ?

Quelques-uns des composants de réseau les plus courants sont énumérés ci-dessous. Certains d'entre eux se trouvent dans des environnements différents (maison, bureau, industrie, etc.) tandis que d'autres sont spécifiquement des composants de qualité industrielle.

Certains de ces produits permettent à des appareils qui ont été construits pour des types de réseaux plus anciens, de se connecter à des réseaux récents. Il en existe également qui convertissent des appareils ne disposant pas de connexion sans fil, en d'autres appareils qui peuvent accueillir une connectivité sans fil.

 

Adaptateurs Bluetooth

Les adaptateurs Bluetooth permettent à un périphérique sans Bluetooth intégré, de se connecter à d'autres périphériques compatibles Bluetooth. Ils sont généralement conçus pour fournir une connectivité via un port existant. Ils peuvent être utilisés pour ajouter des périphériques à un réseau, de façon rapide et économique.

 

Hubs et interrupteurs industriels

Les hubs et les interrupteurs industriels offrent les mêmes fonctionnalités d'envoi du trafic que les autres hubs et interrupteurs, mais sont construits selon des normes plus strictes, ce qui leur permet de résister face à l'usage intensif de l'industrie.

 

Convertisseurs d'interface industriels

Ce sont des convertisseurs d'interface conçus pour les normes industrielles courantes, comme les convertisseurs qui permettent aux dispositifs connectés au réseau RS232 de s'interfacer avec des dispositifs en R485. Ils se déclinent en de nombreuses options. La plupart d'entre eux ne requièrent aucune source d'alimentation externe.

 

Modems industriels

Certains équipements industriels utilisent encore des modems pour leurs communications. Les modems industriels sont conçus pour fonctionner avec ce genre d'équipement et sont construits selon des normes élevées en ce qui concerne leur résistance.

 

Accessoires pour réseau industriel

Il s'agit notamment de répétiteurs Ethernet et d'autres fournitures qui sont généralement moins fréquentes que d'autres. Ils peuvent ne pas être essentiels à la structure d'un réseau, mais fournissent des fonctions nécessaires dans certaines circonstances.

 

Adaptateurs d'interface

Les adaptateurs d'interface sont des composants courants qui sont utilisés pour relier des appareils à différents types d'interface. Ils peuvent prolonger la durée de vie de certains équipements existants en leur permettant de se connecter à des ordinateurs plus récents et à d'autres dispositifs.

 

Hubs et interrupteurs de réseau

Les hubs et interrupteurs de réseau sont les dispositifs d'envoi de données décrits ci-dessus. Ils permettent de partager une connexion réseau entre plusieurs connexions réseau distinctes. Un interrupteur prend les données du réseau et les transmet au port approprié, à l'endroit du dispositif de destination. Un hub prend les données du réseau et les transmet à tous les appareils connectés. Les interrupteurs sont préférables dans la plupart des cas, mais coûtent généralement plus cher.

 

Cartes d'interface

Les cartes d'interface (NIC) constituent l'interface entre le support sur lequel le réseau transmet des données et les périphériques qui envoient et reçoivent ces données. Elles sont généralement raccordées à des prises sur la carte mère d'un dispositif, bien que certaines soient prévues d'être connectées d'une autre manière. Les connecteurs compatibles à la catégorie 5 avec des modules RJ45, sont les plus courants mais les NIC sont également disponibles pour d'autres connexions. Certaines cartes d'interface offrent des convertisseurs, tels que les NIC qui permettent une entrée RJ45 et une sortie USB à l'appareil de destination.

 

CPL

Les CPL utilisent les lignes électriques existantes d'un bâtiment pour assurer la connectivité du réseau informatique. Les appareils sont constitués de deux parties. L'un des connecteurs est branché au routeur pour le réseau, puis à une prise électrique. D'autres appareils peuvent être branchés sur un autre adaptateur, lui-même branché à la prise électrique la plus proche. Les données sont transmises en continu sur les lignes électriques du bâtiment. Il s'agit d'un moyen facile et rapide d'obtenir une connectivité entre des appareils qui sont séparés par une grande distance. Si aucune connexion Wi-Fi ne peut être trouvée, il s'agit d'une bonne alternative disposant de bonnes vitesses de transmission de données.

 

Serveurs d'impression

Un serveur d'impression est un périphérique réseau qui prend les travaux d'impression des utilisateurs du réseau et les envoie vers une imprimante partagée. Quand une imprimante est utilisée par de nombreuses machines différentes, ces serveurs permettent de s'assurer que les tâches soient correctement en attente et qu'elles ne soient pas perdues.

 

Cartes série

Les cartes série permettent aux ordinateurs de communiquer avec les périphériques qui sont connectés sur les ports série, offrant ainsi les fonctionnalités d'un réseau. Elles sont souvent branchées directement sur la carte mère de l'ordinateur sur lequel elles sont utilisées. Elles sont utilisées avec des périphériques tels que des lecteurs de codes à barres.

 

Modems filaires

Des modems filaires peuvent être installés sur des appareils sans les installer en interne. Ils sont couramment utilisés sur des connexions DSL, mais peuvent aussi être utilisés sur n'importe quel dispositif qui requiert une interface modem avec un réseau.

 

Points d'accès sans fil

Les points d'accès sans fil sont branchés sur les réseaux de manière à ajouter des fonctionnalités Wi-Fi. Ce ne sont pas des routeurs cependant, et ils sont généralement eux-mêmes branchés sur un routeur, un hub ou un interrupteur. Ils peuvent rapidement et facilement ajouter une connectivité Wi-Fi à un endroit où sinon, elle ne pourrait pas être accessible, comme dans une pièce aux parois épaisses ou un bureau très éloigné du principal routeur Wi-Fi.

 

Adaptateurs pour réseau sans fil

Les adaptateurs pour réseau sans fil permettent aux périphériques qui ne disposent pas de cartes sans fil, de se connecter à des réseaux Wi-Fi. Certains d'entre eux sont installés sur la carte mère. D'autres sont branchés via les ports externes, comme les ports USB ou les ports pour carte mémoire des ordinateurs portables. Ces cartes peuvent être ajoutées à des appareils plus anciens pour les mettre sur un réseau Wi-Fi.

 

Routeurs sans fil

Les routeurs sans fil fournissent un routeur et un point d'accès sans fil en un seul appareil. Le gros avantage de ces dispositifs par rapport aux points d'accès sans fil est qu'ils permettent de supprimer un équipement. Les points d'accès sans fil peuvent cependant s'avérer moins chers.

Les routeurs sans fil sont si courants à présent, que la plupart des fournisseurs d'accès Internet les envoient en équipement standard avec leurs services. Toutefois, pour de grands bureaux ou lorsque les murs sont très épais, il peut être nécessaire d'ajouter un point d'accès sans fil au réseau pour étendre la portée de l'option Wi-Fi, ou tout simplement pour offrir un meilleur niveau de service.