Reconnaître une topologie et une architecture réseau, en expliquer les forces et les limites, et choisir la conception adaptée à l’échelle et aux besoins.
Vous saurez
distinguer topologie physique et logique, et les topologies anneau, étoile, bus, arbre, maillage
décrire les accès Internet d’un réseau SOHO et le point de démarcation
expliquer l’architecture hiérarchique à deux et trois niveaux
expliquer pourquoi les datacenters adoptent le leaf-spine
distinguer sur site, virtualisation, IaaS, PaaS et SaaS
RappelVous connaissez maintenant les composants. Aujourd’hui, on voit comment on les assemble.
Partie
01
Leçon « Generic topologies » · 12 figures
Les topologies de base
Comment relier des nœuds : anneau, étoile, bus, arbre, maillage.
Partie 1 · Figures commentées
Physique ou logique, et les trois formes de base
Animation
À retenirPhysique = câbles et ports ; logique = chemin des données.
Partie 1 · Simulateur 1
Explorez les topologies : chemins et pannes
Simulateur
Un clic sur un lien le coupe ou le rétablit.
Partie 1 · Figures commentées
Anneau et étoile : chemins et exemples réels
Animation
À retenirAnneau : on traverse les voisins ; étoile : tout passe par le centre.
Partie 1 · Figures commentées
Bus, arbre et maillage
Animation
À retenirLe bus est devenu logique ; l’arbre est sans boucle ; le maillage est redondant mais coûteux.
Partie 1 · L’essentiel à comprendre
Six topologies, quatre questions à se poser
Topologie
Principe
Une panne de lien…
Usage aujourd’hui
Anneau
deux voisins chacun, boucle fermée
coupe la boucle : tous touchés
pipelines, tunnels de mines
Étoile
tout passe par un centre
ne touche qu’un appareil (le centre est un SPOF)
tous les LAN Ethernet
Bus
une ligne partagée
coupe tout (bus physique)
seulement en logique : un VLAN
Arbre
étoiles empilées, sans boucle
isole une branche
campus, spanning-tree
Maillage
tous reliés à tous
presque sans effet
WAN, Internet (partiel), leaf-spine
Devant un schéma, demandez-vous
1. Que se passe-t-il si un lien tombe ? 2. Combien de sauts pour aller à destination ? 3. Y a-t-il un point de panne unique ? 4. Est-ce facile à faire grandir ?
Physique ou logique
Physique : les câbles et les ports. Logique : le chemin réel des données (VLAN, sous-réseaux). Un même réseau peut être une étoile physique et un bus logique.
La formule à connaître
Maillage complet de n nœuds : n × (n − 1) ÷ 2 liens. 6 nœuds : 15 ; 10 : 45 ; 150 : 11 175.
À retenirLes réseaux réels combinent plusieurs topologies : arbre dans le bâtiment, étoile à l’accès, maillage dans le WAN.
Partie
02
Leçon « Small Office Home Office » · 8 figures
Les réseaux SOHO
De la box de la maison au réseau d’un petit bureau.
Partie 2 · Figures commentées
Les accès Internet à la maison
Animation
À retenirDu cuivre (DSL, câble) à la fibre et au sans-fil (5G, Starlink).
Partie 2 · Simulateur 2
Choisissez le bon accès, trouvez la démarcation
Simulateur
Où est le point de démarcation ?
Cliquez votre réponse.
Entraînement : quel accès choisir ?
Partie 2 · Figures commentées
La box, le petit bureau et la démarcation
Animation
À retenirLa box réunit quatre rôles ; au bureau, ils sont séparés ; la démarcation fixe les responsabilités.
Partie 2 · L’essentiel à comprendre
Les accès à Internet et la frontière avec l’opérateur
Accès
Support
Atout
Limite
DSL
ligne téléphonique
réseau déjà présent partout
débit et distance limités
Câble (CATV)
coaxial TV, CMTS
1-2 Gbit/s
partagé dans le quartier
FTTH
fibre jusqu’au logement
le plus rapide et fiable
travaux de déploiement
5G
réseau mobile
aucun câble
couverture, nombre d’utilisateurs
Starlink
satellites LEO
partout, délai faible
coût, météo
Pourquoi le cuivre recule
Sensible aux orages, à l’eau et à la foudre, et limité en distance : l’opérateur doit multiplier les points de présence (PoP), donc les coûts. La fibre, en verre, n’a aucun de ces défauts.
Maison ou bureau ?
À la maison, une box fait point d’accès, switch, routeur et pare-feu. Au bureau, ces rôles sont séparés : switch par étage, switch de distribution dans le local technique fermé, routeur vers l’opérateur.
Le point de démarcation
La frontière physique entre le réseau de l’opérateur et le vôtre. En cas de panne, c’est lui qui dit qui doit intervenir.
À retenirPrenez l’habitude de regarder quel type d’accès vous utilisez, où que vous soyez : c’est le regard d’un ingénieur réseau.
Partie
03
Leçon « Three-Tier Architecture » · 6 figures
L’architecture hiérarchique
Pourquoi découper un réseau en niveaux d’accès, de distribution et de cœur.
Partie 3 · Figures commentées
Quand le maillage ne suffit plus
Animation
À retenirCertains problèmes n’apparaissent qu’à grande échelle : la solution est de découper en niveaux.
Partie 3 · Simulateur 3
Maillage ou hiérarchie : comptez les liens
Simulateur
Maillage
Hiérarchique
Partie 3 · Figures commentées
Trois niveaux ou deux niveaux
Animation
À retenirAccès, distribution, cœur ; ou accès et cœur réduit pour un réseau plus petit.
Partie 3 · L’essentiel à comprendre
Pourquoi et comment découper un réseau en niveaux
Échelle
Nombre d’appareils
Petite (SOHO)
jusqu’à 50
Moyenne (entreprise type)
50 à 500
Grande (grande entreprise)
500 à 5 000
Très grande (opérateur)
5 000 à 50 000 et plus
Hyperscalers (AWS, Azure, Google)
des millions
Certains problèmes n’apparaissent qu’à grande échelle
Avec deux switchs, tout fonctionne. Avec 150, le maillage complet demande 11 175 liens : il faut une méthode.
Niveau
Rôle
Accès
brancher les terminaux : PC, serveurs, imprimantes
Distribution
relier les accès ; routage, VLAN, politiques de sécurité
Cœur
colonne vertébrale rapide entre distributions et bâtiments
Deux ou trois niveaux ?
Deux niveaux (cœur réduit) : distribution et cœur fusionnés, pour les réseaux petits et moyens. Trois niveaux : pour les grands réseaux, plus évolutifs et résistants.
« Complex fails, simple scales »
Chaque switch d’accès n’a besoin que de deux liens montants, et une panne reste confinée à un bloc.
À retenirLa conception hiérarchique remplace un maillage qui croît comme n² par une structure qui croît comme n.
Partie
04
Leçon « Leaf-Spine Architecture » · 8 figures
L’architecture leaf-spine
Pourquoi les datacenters ont quitté le modèle à trois niveaux.
Partie 4 · Figures commentées
Les limites du modèle à trois niveaux
Animation
À retenirTrafic est-ouest, spanning-tree, sauts multiples : le modèle à trois niveaux montre ses limites.
Partie 4 · Figures commentées
Croissance verticale ou horizontale
Animation
À retenirLe leaf-spine relie chaque leaf à chaque spine et grandit en ajoutant des switchs.
Partie 4 · Simulateur 4
Trois niveaux ou leaf-spine : suivez le trafic
Simulateur
Cliquez deux serveurs (en bas).
Partie 4 · L’essentiel à comprendre
Du modèle à trois niveaux au leaf-spine
Trois niveaux
Leaf-spine
Trafic visé
nord-sud (client → serveur)
est-ouest (serveur → serveur)
Niveaux
accès, distribution, cœur
leaf et spine
Chemin entre 2 serveurs
variable, souvent long
toujours 2 sauts entre switchs
Liens redondants
bloqués par le spanning-tree (sauf multichâssis)
tous actifs : routage IP
Pour grandir
verticalement : un plus gros châssis
horizontalement : plus de leafs ou de spines
Câblage
modéré
chaque leaf vers chaque spine
Pourquoi le trafic a changé
Les applications monolithiques ont laissé la place aux microservices, à l’IA et à l’apprentissage automatique : les serveurs se parlent sans cesse entre eux.
Toujours penser à l’échelle
Un OSPF à plat suffit pour 100 routeurs ; à 200, il faut des zones ; à 10 000 ? Devant chaque technologie, demandez-vous : comment grandit-elle ?
L’évolutivité
La capacité d’un réseau à absorber plus de trafic quand la demande augmente, sans panne ni lenteur.
À retenirLe leaf-spine est un maillage spécialisé : latence prévisible, tous les liens actifs, croissance sans plafond.
Partie
05
Leçon « On-prem and Cloud » · 9 figures
Sur site et cloud
Du serveur physique à la virtualisation, puis au cloud public.
Partie 5 · Figures commentées
Du bare metal à la virtualisation
Animation
À retenirUne application par serveur physique gaspille les ressources : la virtualisation les mutualise.
Partie 5 · Figures commentées
La virtualisation et la migration vers le cloud
Animation
À retenirUne VM est du logiciel : elle peut partir dans le cloud, selon les besoins de l’application.
Partie 5 · Figures commentées
Modèles de service et connexion
Animation
À retenirIaaS, PaaS, SaaS : qui gère quoi ? Et comment rejoindre le cloud.
Partie 5 · Simulateur 5
Qui gère quoi ? Où héberger ?
Simulateur
Cliquez une case : ? → Vous → Fournisseur.
Où héberger cette application ?
Partie 5 · L’essentiel à comprendre
Du serveur physique au cloud public
Trois étapes
1. Bare metal : une application par serveur physique, souvent moins de 10 % d’utilisation, des mois pour déployer. 2. Virtualisation : un hyperviseur fait tourner plusieurs VM par serveur ; une VM se copie et se déplace comme un fichier. 3. Cloud public : les VM partent chez un fournisseur.
Comment se connecter au cloud
Par Internet (simple, pour l’accès courant ou le secours) ou par un lien privé dédié (latence faible, débit stable pour les applications critiques). Souvent les deux.
Modèle
Vous gérez
Exemple
Sur site
tout
votre datacenter
IaaS
système, données, application
Amazon EC2
PaaS
données et application
plateforme serverless
SaaS
rien : vous utilisez
Microsoft 365, Salesforce
« Migrer vers le cloud » : trois sens
Déplacer ses serveurs tels quels (IaaS), réécrire l’application pour une plateforme (PaaS), ou s’abonner à un logiciel (SaaS).
Le bon choix ? Ça dépend
Paiement réglementé : sur site. Vitrine web à trafic variable : cloud.
À retenirLa virtualisation a rendu les applications portables : c’est elle qui a rendu le cloud public possible.
Travaux dirigés · Atelier
TD : la topologie et l’accès de votre propre réseau
Tutoriel
Objectif : identifier, depuis chez vous ou l’école, le type d’accès, le point de démarcation, la topologie et les services cloud utilisés. Organisation : binômes · 30 min · livrable : le canevas suivant. Outils : invite de commande et vos yeux.
Travaux dirigés · Évaluation de l'atelier
Canevas : vos relevés et votre analyse
Canevas
Vos relevés sur votre poste
Les adresses doivent être cohérentes : poste et box en adresses privées, première adresse publique après la box. La question 1 est corrigée à partir de vos valeurs.
Questions d'analyse
Remplissez le canevas pendant l'atelier, puis cliquez sur « Vérifier ».
Conclusion
Les points clés à retenir
1Physique = câbles et ports ; logique = chemin des données. Anneau fragile, étoile simple mais centre critique, bus devenu logique, arbre sans boucle, maillage redondant.
2Maillage complet : n × (n − 1) ÷ 2 liens. C’est pourquoi on découpe en niveaux.
3SOHO : DSL, câble, FTTH, 5G, Starlink ; la box réunit quatre équipements ; le point de démarcation sépare opérateur et client.
4Campus : accès, distribution, cœur (ou cœur réduit). Datacenter : leaf-spine, deux sauts, tous les liens actifs, croissance horizontale.
5Bare metal → virtualisation → cloud. IaaS : vous gérez le système ; PaaS : l’application ; SaaS : rien.
Quelle architecture pour quelle échelle ?
Moins de 50 appareilsune box ou un switch : tout fonctionne
Technologies des réseaux et communication · 1A MIC · Topologies et architectures réseau
Le professeur soussigné atteste que
a validé la compétence :
Reconnaître une topologie et une architecture réseau, en expliquer les forces et les limites, et choisir la conception adaptée à l’échelle et aux besoins
Ch.
Compétence
Résultat
Fait à Casablanca, le
Signature
Prof. Azeddine KHIATUniversité Mundiapolis · École d'Ingénierie
En cours
Technologies des réseaux 1A MIC 2026-2027
Fin de séance
Merci de votre attention
Questions ?
Regardez le plan réseau de votre école ou de votre entreprise : retrouvez l’étoile, l’arbre et les niveaux.
