Brevet FR2583943A1 — publié le 19861226

l'invention concerne un réseau de transmission d'informations entre matériels informatiques comportant des stations émettrices ejjou réceptrices, réparties à l'intérieur d'au moins un site d'activité, reliées entre elles et éventuellement à un ou plusieurs centres principaux de traitement par des supports de transmission physiques. le traitement des données quelles qu'elles soient, fait de plus en plus appel à des solutions utilisant des matériels informatiques. Par suite de cette évolution, les émetteurs et les utilisateurs de données ne sont plus groupés en "Centre de calcul" mais répartis et les transmissions des données s'effectuent au moyen de réseaux informatiques qui doivent permettre un échange de messages comportant toutes les garanties de rapidité, de fiabilité. Lorsque la distance, séparant deux postes extrêmes devant correspondre ensemble, ne dépasse pas une dizaine de kilomètres on établit ce qu'il est convenu dtappeler un réseau local. les communicationg à plus longue distance empruntent généralement des réseaux gérés par l1kdministration, tels que les réseaux téléphoniques et radiotéléphoniques. les réseaux sont constitués de matériels électroniques spécifiques à la transmission tels qu'interfaces, contrôleurs de communication, coupleurs etc, et des médias de transmission tels que câble coaxial, paire téléphonique, fibres optiques, etc. L'importance quantitative et qualitative des données qui transitent par de tels réseaux exige une qualité et une fiabilité des transmissions de très haut niveau. les critères de qualité et de fiabilité visent à garantir : la possibilité physique d'acheminement des messages par fiabilité et dispo nibilité du réseau lui-meme,c'est-à-dire la continuité du service; la protection contre les conséquences d'agression ayant pour cause l'environ nelaent, par exemple les parasites radio-électriques, la température, l'humidité etc, et la protection contre des événements accidentels tels que les risques mécaniques, ou des actes de malveillance tels que sabotage, fraude, etc;; - l'intégrité des messages eux-m#mes par protection du contenu des messages contre les erreurs, le brouillage, l'écoute indiscrète, l'émission non autorisés, et 11 identification certaine des émetteurs et destinataires. Tous les matériels de réseaux proposés sur la marché comportent des protocoles de communication et de contrôle de transmission permettant de vérifier le bon acheminement des messages, mais ceci n'est possible que dans la mesure où les éléments de réseau en service en offrent la possibilité physique. La topologie ou architecture du réseau doit entre adaptée au niveau de fiabilité et de sécurité recherché. les architectures les plus courantes sont l'étoile, la boucle, l'anneau, l'arbre et le bus. Chacune de ces architectures présente des avantages et des inconvénients qui sont bien connus. Pour améliorer le niveau de sécurité dans le cas d'une rupture de la liaison physique desservant des stations émettrices et réceptrices, la rupture étant causée soit par destruction physique, soit par défaillance d'un élément actif nécessaire à la transmission, on place en parallèle sur le support de transmission de service un deuxième support de secours de même nature (paire téléphonique, cible coaxial, bus, etc.). Cette solution Si elle augmente la fiabilité technique par rapport à une solution à support unique, n'apporte cependant pas de protection complémentaire contre les agressions dues à ltenvironnement, les accidents mécaniques, les actes de malveillance, etc. puisque le cheminement des deux supports doit rester par principe sensiblement identique. Binvention propose un réseau de transmission d'informations, dans un site d'activité, dont l'architecture est basée sur une disposition des supports physiques de transmission selon des colonnes et des lignes, chaque station émettrice et/ou réceptrice étant connectée à au moins un support colonne et à au moins un support ligne, La description et figures données ci-après à titre d'exemple permettront de comprendre comment l'invention peut titre réalisée. La figure 1 représente le schéma de principe d'un exemple de topologie d'un réseau conforme à l'invention0 La figure 2 est le schéma de principe d'un autre exemple de topologie. La figure 3 est un schéma d'un raccordement d'une station à un support physique du réseau. La figure 1 représente le schéma de principe d'un exemple de réseau de transmission d'informations entre des matériels informatiques, les matériels informatiques, devant étre mis en relation et dénommés stations, sont d'une part, des automates d'acquisition assurant les fonctions locales et la collecte d'informations et d'autre part, des ensembles informatiques (centres ou postes de traitement) assurant des fonctions de traitement central et d'exploitation des données reçues. les stations S à relier sont réparties dans un site d'activité. Le site peut etre limité, par exemple, à un ou plusieurs étages d'un batimentw ou au contraire s1 étendre à un ensemble de bâtiments implantés dans un rayon de plusieurs kilomètres. les supports physiques de transmission ? à 8 sont disposés dans le site selon un quadrillage au moins partiel. les supports, par exemple : paires téléphoniques, cables coaxiaux, câbles à fibres optiques etc, forment dans le plan de la figure des colonnes 2, 4, 6, 8... et des lignes 1, 3 5 Afin de distinguer les supports formant ce quadrillage on les désignera par les termes supports colonnes 2, 4, 6, 8 et supports lignes 1, 3, 5. Chaque station S est connectée à la fois à un support colonne et à un support ligne. Selon l'exemple de réseau représenté, au moins une extrémité des supports lignes et des supports colonnes est reliée au centre de traitement principal CTP par des têtes de réseaux TR, situées dans le centre de traitement et connectées aux équipements informatiques de celui-ci par un réseau primaire RP formé de deux supports physiques distincts. Etant donné la longueur limitée de ce réseau, il est aisé d'apporter tout le soin nécessaire à sa sécurité afin de minimiser les risques dus aux agressions physiques et aux parasites éleetriques. Les supports colonnes et lignes auxquels sont connectés les stations forment un réseau secondaire RS dans lequel la sécurité physique de transmission est assurée par la connexion de chaque station à deux supports colonne et ligne ayant des cheminements différents. Selon une autre fonte de réalisation du réseau, au moins une partie des supports lignes et/ou colonnes forment des boucles dont un point est connecté au réseau primaire par une tête de réseau, La configuration est celle représentée par exemple figure i par les liaisons 9, 10 en trait interrompu, l'une des deux têtes de réseaux TR étant supprimée0 Cette boucle formée sur deux supports colonnes 6, 8 peut être réalisée sur un ou plusieurs groupes de deux supports colonnes ou lignes. les boucles ainsi formées se trouvent dans le plan de la figure lo Selon l'exemple de réalisation représenté figure 2, au moins une partie des boucles détermine des plans distincts de celui défini par au moins une partie des supports colonnes et lignes disposés sensiblement dans un plan comme montré dans la figure 1.Une partie au moins des supports colonnes et/ou lignes forment un cSté dune boucle qui s'étend dans un plan approximativement perpendiculaire au plan contenant les supports 1 à 8. On obtient ainsi au moins partiellement un réseau à trois dimensions défini par des boucles verticales et horizontales correspondant respectivement aux supports colonnes et aux supports lignes. Un point de chaque boucle est connecté par l'intermédiaire des têtes de réseaux TR au centre de traitement principal CTP. Selon le site dtactivité à desservir, un réseau selon l'invention peut comporter une partie de réseau secondaire à deux dimensions et une partie à trois dimensions, la partie de réseau ou le réseau à deux dimensions pouvant lui-meme comporter des boucles formées par deux supports colonnes ou lignes voisins corme représentés sur la figure 1 par la boucle 6, 8, 9, 10. Un réseau constitué selon l'une des réalisations précédentes et travaillant selon un protocole d'accès convenable assure : la sécurité et la redondance du transport des informations; le dialogue direct entre toutes les stations, un temps d'échange garanti, la transparence des communications, la possibilité de modification de configuration par intervention au niveau du programme d'application, la reconfiguration automatique en cas de coupure de réseau; et la continuité de service, la panne d'une des stations n'entravant pas la bonne marche de l'ensemble. Selon un exemple de réalisation d'un réseau selon l'invention, les supports physiques de transmission des informations d'une station à une autre ont été choisis de deux types : le câble coaxial, qui présente un faible encombrement, une immunité aux parasites, une résistance mécanique élevée et qui est facile à installer, constitue le réseau primaire et l'essentiel des liaisons entre stations; - la fibre optique, utilisée sur certains tronçons demandant un débit de transmission élevé, qui présente une immunité parfaite aux perturbations électriques et électromagnétiques et des qualités physiques particulières telles que la légèreté et la souplesse. le raccordement du cible coaxial sur la fibre optique se fait aux moyens de coupleurs optoélectroniques intégrés et alimentés dans des armoires auto-protégées des stations raccordées au réseau. le raccordement entre les stations et le câble coaxial se fait à l'aide de communicateurs et de frontaux. les communicateurs COM (figure 3) sont constitués par des circuits électroniques assurant la connection du bus interne BUS de la station raccordés au câble coaxial CATV via une unité physique de raccordement UPR. Un communicateur gère une mémoire tampon MT par un processeur microprogrammé PM, la mémoire tampon MT étant également accessible par le processeur de la station. l'unité physique de raccordement UPR est raccordée au processeur au travers d'un adaptateur AC qui contient les amplificateurs d'émission et de réception. Des protections sont réalisées sur les raccordements "entrée et "sortie" des UPR contre toute surtension volontaire ou accidentelle apparaissant sur le réseau, Un logiciel spécifique assure la gestion de la mémoire à double accès ME entre l'application et les commandes du communicateur. les frontaux assurent le raccordement avec les stations plus importantes telles que les postes centraux par des liaisons de type synchrone. Le réseau peut recevoir plusieurs frontaux afin d'élever la fiabilité du système. le raccordement entre le réseau primaire double et un réseau secondaire est assuré par une tête de réseau E qui est chargée de tâches spécif#;esd'observation du réseau à laquelle elle est rattachée telles que la surveillance des débits et des temps de transmission, la plausibilité des messages, et le test du réseau. Une tête de réseau comporte des logiques "communicateurs'l qui gèrent l'accès au réseau secondaire et au réseau primaire double, une unité centrale de traitement CPU qui pilote l'ensemble du fonctionnement de la tette de réseau, des mémoires nécessaires au fonctionnement, et une unité physique de raccordement UPR, I1 est prévu une alimentation et une protection individuelle de la tête de réseau. le mode de fonctionnement du réseau est décrit ci-aprèsO Pour chaque transmission vers une autre station, une station a le choix entre deux trajets, celui constitué par les supports colonnes et celui constitué par les supports lignes. On conviendra d'appeler ces trajets respectivement réseau colonne et réseau ligne. En marche normale, la transmission se fait sur chaque réseau alternativement. En marche dégradée, le réseau défectueux est inhibé et la transmission se fait uniquement sur l'autre réseau, le communicateur du réseau défectueux restant prdt à la réception. Dans le cas où la transmission sur un réseau n'aboutit pas, le paquet de données est retransmis lors de la pro chai ne autorisation d'émission. Si la transmission n'aboutit toujours pas, ou en cas d'impossibilité d'émettre, la marche dégradée est déclenchée, un message d'alarme est transmis par l'intermédiaire du second réseau aux centres et postes de traitement en charge des fonctions d'e ploitation. Le retour en marche normale se fait sur ordre du centre de traitement principal d'où peut également Outre ordonné un passage forcé en marche dégradée. La transmission sur le réseau primaire/ secondaire des données reçues sur le réseau secondaire/primaire est assurée par les tettes de réseaux0 Dans le cas d'une transmission en provenance du réseau secondaire la texte de réseau a le choix entre les deux réseaux primaires d'expédition. En cas de marche normale, la transmission se fait sur chaque réseau alternativ-#nent0 La marche dégradée est identique à celle décrite antérieurement pour les stations Dans l'exemple d'application décrit, le transfert d'un réseau secondaire à un autre réseau secondaire se réalise par l'intermédiaire des têtes de réseau et du réseau primaire. Une généralisation du système de transmission consiste à utiliser tout ou partie des stations corme noeuds de transmission permettant le transfert direct d'informations entre réseaux colonnes et lignes secondaires0 Le schéma de réseau correspondant se limitera alors à un quadrillage de lignes et colonnes indépendantes. le nombre des réseaux primaires et secondaires n'est limité que par la possibilité d'adressage du type de réseau utilisé. Il est prévu dans les réseaux conformes à l'invention des protocoles d'accès aux supports de transmission faisant appel à la réservation dynamique du type "à jeton ou à une politique d'accès aléatoire CSt# du type Ethernet. REVENDIC 1. Réseau de transmission d'informations entre des matériels informatiques comportant des stations émettrices et/ou réceptrices, réparties à l'intérieur d'au moins un site d'activité, reliées entre elles et éventuellement à un ou plusieurs centres principaux de traitement par des supports physiques de transmission, caractérisé en ce que les supports physiques sont disposés dans le site d'activité selon un quadrillage au moins partiel formant des colonnes et des lignes, chacune des stations (S) étant connectée la fois à un support colonne (2, 4, 6, 8) et à un support ligne (i, 3, 5). 2. Réseau selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un ou plusieurs groupes de deux supports colonnes ou lignes forment une ou des boucles (6, 8, 9, 10). 3. Réseau selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qutune partie au moins des supports colonnes et/ou lignes (2, 4, 6...; 1, 3, 5) forment des boucles (B1, B2, 33) qui s'étendent dans des plans distincts de celui ou de ceux défini(s) par au moins une partie des supports colonnes et/ou lignes. 4. Réseau selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'au moins un point de chaque support colonne ou ligne est relié au centre de traitement principal (CT P). 5. Réseau selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un réseau primaire (RP) formé de deux supports physiques ayant approximativement le mdme cheminement connectés au centre de traitement principe (CTP) de réseaux secondaires formés par les supports et/ou les boucles colonnes et lignes (2, 4, 6; 1, 3, 5 ...; Bi, 132, 133, B4...) dont une de leurs extrémités est connectée au réseau primaire par des tettes de réseau (TR), et des stations (S) connectées entre un support colonne et un support ligne, ledit support appartenant éventuellement à une boucle colonne et une boucle ligne. 6. Réseau selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les stations (S) sont connectées à un support physique de transmission par une unité physique de raccordement (UPR) par l'intermédiaire d'un communicateur (COM) relié au bus (BUS) interne de la station (S). 7. Réseau selon L'une des revendications précédentes, caractérisé en ce quten marche normale les transmissions d'une station à une autre et au centre de traitement principal (CTP) et vice-versa se font alternativement sur les supports et/ou les boucles colonnes et lignes. 8. Réseau selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'en marche dégradée, les transmissions se font uniquement sur le ou les réseaux non perturbés.