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Réseaux informatiques

Topologies, câbles, brassage — et notions de base d'adressage IP

🏗️ Application chantier : Une supervision GTB moderne (modules B8-1, D1-2) repose de plus en plus souvent sur un réseau informatique classique : la même infrastructure qui fait fonctionner les ordinateurs de bureau sert aussi à faire dialoguer les équipements techniques du bâtiment.
L'aspect matériel d'un réseau informatique repose sur trois éléments : la topologie (organisation physique des liaisons), les câbles utilisés, et le brassage (raccordement organisé dans une baie de brassage).

Deux topologies dominent : la topologie en étoile, où chaque équipement est relié individuellement à un commutateur central (switch) — la plus répandue aujourd'hui, car une panne sur un câble n'affecte qu'un seul équipement — et la topologie en bus, où tous les équipements partagent une même ligne de communication, aujourd'hui plus rare en réseau informatique mais encore présente sur certains bus techniques.

Les câbles utilisés sont principalement en cuivre (paires torsadées, catégories 5e/6/6a — voir aussi le module D2-2 pour le câblage VDI) ou en fibre optique pour les liaisons longue distance ou à fort débit (module D1-1). Le brassage organise ces câbles dans une baie dédiée, permettant de reconfigurer facilement les connexions sans toucher au câblage définitif posé dans les murs.

Au-delà de cet aspect matériel, deux volets plus théoriques complètent le sujet, à connaître de façon plus légère : l'aspect logiciel (réseaux, sous-réseaux, protocoles, adressage IP) et la compatibilité électromagnétique (CEM), qui impose des précautions de câblage pour éviter les perturbations entre courants forts et courants faibles. Sur l'aspect logiciel, une notion à retenir simplement : le découpage d'un réseau IP en sous-réseaux, qui détermine le nombre d'équipements adressables sur chaque segment.

📖 Vocabulaire clé

Topologie en étoile : Chaque équipement est relié individuellement à un commutateur central (switch). La plus répandue en réseau informatique moderne : une panne sur un câble n'affecte qu'un seul équipement, pas l'ensemble du réseau.
Topologie en bus : Tous les équipements partagent une même ligne de communication. Plus rare en réseau informatique aujourd'hui, mais encore présente sur certains bus techniques (module D1-2).
Brassage : Organisation des câbles dans une baie de brassage dédiée, permettant de reconfigurer facilement les connexions entre prises et équipements actifs, sans intervention sur le câblage définitif posé dans les murs.
Adressage IP et sous-réseaux (aspect logiciel, léger) : Une adresse IP est découpée en une partie réseau et une partie hôte, définie par un masque de sous-réseau. Le nombre de bits restants pour la partie hôte détermine le nombre d'équipements adressables sur ce sous-réseau.
Compatibilité électromagnétique — CEM (aspect léger) : Ensemble de précautions de câblage (séparation physique, blindage) visant à éviter que les courants forts (alimentation électrique) ne perturbent les courants faibles (réseau informatique) circulant à proximité.

📋 Calculer le nombre d'hôtes utilisables d'un sous-réseau IPv4

  1. 1 Identifier le masque de sous-réseau appliqué, exprimé en nombre de bits réservés à la partie réseau.
  2. 2 En déduire le nombre de bits restants nn pour la partie hôte (sur les 3232 bits d'une adresse IPv4).
  3. 3 Calculer le nombre total d'adresses disponibles sur ce sous-réseau : 2n2^n.
  4. 4 Retirer deux adresses réservées (adresse réseau et adresse de diffusion/broadcast, non attribuables à un équipement) : Nho^tes=2n−2N_{hôtes} = 2^n - 2.
  5. 5 Comparer ce nombre au besoin réel (nombre d'équipements GTB à adresser) pour vérifier qu'un sous-réseau donné est suffisamment dimensionné.

✅ Exemple résolu

Énoncé : Un sous-réseau dédié aux équipements de GTB d'un étage dispose de n=6n=6 bits restants pour la partie hôte.

Calculer le nombre d'hôtes utilisables sur ce sous-réseau.
Démarche :
  1. Nho^tes=2n−2=26−2=64−2=62N_{hôtes} = 2^n - 2 = 2^6 - 2 = 64 - 2 = 62.
Réponse : Ce sous-réseau peut adresser jusqu'à 6262 équipements distincts : largement suffisant pour les capteurs et actionneurs GTB d'un étage courant, mais une limite à vérifier si le nombre d'équipements venait à croître fortement.

🌡️ Relations clés

Nho^tes=2n−2N_{hôtes} = 2^n - 2 (nombre d'hôtes utilisables d'un sous-réseau IPv4, nn = nombre de bits restants pour la partie hôte)

🎨 Illustration

Deux topologies de réseau informatique
Étoile (autour d'un switch) vs bus (ligne partagée)

En topologie étoile, chaque équipement est relié individuellement au switch central ; en topologie bus, tous les équipements partagent une même ligne de communication.

Comparaison topologie etoile et topologie bus A gauche, topologie en etoile : un switch central relie individuellement quatre equipements disposes autour de lui. A droite, topologie en bus : une ligne horizontale unique relie quatre equipements alignes, partageant tous la meme ligne de communication. Switch Topologie étoile Topologie bus
  • 1 En étoile, chaque équipement dispose de sa propre liaison vers le switch : une coupure de câble n'isole qu'un seul équipement.
  • 2 En bus, tous les équipements partagent la même ligne : une coupure sur la ligne principale peut affecter tout le segment.
  • 3 La topologie étoile domine aujourd'hui les réseaux informatiques, la topologie bus restant surtout présente sur certains bus techniques (module D1-2).
Ce qu'il faut lire : Compare les deux schémas : liaisons individuelles convergeant vers un switch (étoile) contre une ligne unique partagée par tous les équipements (bus).
Topologie étoile (autour d'un switch) et topologie bus (ligne partagée) : deux organisations physiques différentes d'un réseau.

❌ Une erreur, une suggestion

❌ L'erreur fréquente

Ne pas oublier de retirer les deux adresses réservées (adresse réseau et adresse de diffusion) dans le calcul de Nho^tes=2n−2N_{hôtes}=2^n-2 : oublier ce −2-2 est l'erreur la plus fréquente, qui surestime systématiquement le nombre d'équipements réellement adressables.

✅ La suggestion

Attention aussi à ne pas confondre topologie physique (comment les câbles sont réellement disposés, étoile ou bus) et protocole logique (comment les équipements communiquent, module D1-2) : deux notions indépendantes, un réseau physique en étoile peut très bien véhiculer un protocole logique de type bus (comme BACnet/IP sur un réseau Ethernet en étoile).

💡 À retenir

  • La topologie en étoile (autour d'un switch) domine les réseaux informatiques modernes ; la topologie en bus reste surtout présente sur certains bus techniques.
  • Câblage principalement cuivre (paires torsadées) ou fibre optique pour le débit et la distance ; le brassage organise les connexions en baie dédiée.
  • Nombre d'hôtes utilisables d'un sous-réseau IPv4 : Nho^tes=2n−2N_{hôtes}=2^n-2, nn étant le nombre de bits restants pour la partie hôte.
  • La CEM impose de séparer physiquement courants forts et courants faibles pour éviter les perturbations.
  • L'aspect logiciel et la CEM restent, pour ce module, des notions à connaître de façon légère (GCF 0) : l'essentiel du dosage porte sur l'aspect matériel.

🏗️ Application chantier

Où retrouve-t-on ce principe sur une installation réelle ?
Une supervision GTB moderne (modules B8-1, D1-2) repose de plus en plus souvent sur un réseau informatique classique : la même infrastructure qui fait fonctionner les ordinateurs de bureau sert aussi à faire dialoguer les équipements techniques du bâtiment.

Mots-clés associés : Topologie réseauCâblage cuivre/fibreBrassageAdressage IPSous-réseau
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