Qu'est-ce qu'un commutateur de réseau et comment fonctionne-t-il ?

Les commutateurs de réseaux sont les composants essentiels des réseaux. Un commutateur de réseau est un dispositif intelligent qui a une fonction de communication full-duplex et en utilisant le commutateur de réseau dans l'industrie, vous pouvez utiliser efficacement leur bande passante. Aujourd'hui, les réseaux sont essentiels pour fournir des divertissements aux utilisateurs, pour soutenir les entreprises et pour prendre en charge tous les types de communication.

Qu'est-ce qu'un commutateur de réseau ?

Un commutateur de réseau est un dispositif qui fonctionne sur la couche 2 (couche de liaison de données) du modèle OSI. Un routeur ou tout autre dispositif utilisateur physiquement connecté aux ports du commutateur réseau envoie directement des paquets au port du commutateur réseau et le commutateur réseau les envoie à l'autre port du commutateur qui est directement connecté à l'internet. De nos jours, les commutateurs de réseau fonctionnent également sur la couche 3 du modèle OSI. Le réseau de la couche 3 gère également le routage. Dans les réseaux, les commutateurs sont utilisés pour connecter davantage d'appareils, principalement des appareils destinés aux utilisateurs, tels que les points d'accès sans fil, les caméras, les ordinateurs, les imprimantes, etc. Ils permettent également à différents appareils de communiquer avec les appareils du réseau en envoyant des paquets de données. Les commutateurs existent sous deux formes. Les commutateurs peuvent être basés sur des logiciels qui gèrent les dispositifs virtuels ou sur du matériel qui contrôle le réseau physique. Les commutateurs sont directement connectés aux systèmes informatiques qui hébergent la machine virtuelle dans les centres de données. Les commutateurs peuvent gérer une grande quantité de trafic réseau.

Les commutateurs de réseau utilisent les câbles Ethernet dans les connexions locales (LAN). Les commutateurs décident en fonction de l'adresse physique ou mac de l'appareil et envoient ensuite le paquet en fonction des informations disponibles dans l'adresse mac.

Comment fonctionne un commutateur de réseau ?

Lorsqu'un appareil est connecté au commutateur, celui-ci apprend automatiquement son adresse mac (Media access control). L'adresse Mac est un morceau de code qui est attaché à la carte d'interface réseau (NIC) de l'appareil, et cette carte d'interface réseau est connectée au port Ethernet de l'appareil, puis cet Ethernet se connecte au commutateur.

Sur le réseau, l'appareil physique est identifié par son adresse mac et, par rapport à cette adresse mac, l'appareil attribue une IP qui est attribuée de manière dynamique et change en fonction des besoins du réseau. Chaque appareil sur le réseau envoie des paquets aux autres afin de communiquer entre eux en utilisant le commutateur. Lorsqu'un appareil envoie des paquets à un autre appareil, le paquet arrive d'abord sur le commutateur. Ensuite, le commutateur de réseau lit l'en-tête du paquet et, sur la base des informations contenues dans l'en-tête, décide ce qu'il convient de faire avec le paquet. Dans l'en-tête du paquet, les commutateurs font correspondre l'adresse mac de l'appareil de destination et envoient ensuite le paquet aux ports appropriés, puis les paquets se déplacent vers leur appareil de destination.

Aujourd'hui, la plupart des commutateurs sont dotés d'une fonctionnalité full-duplex, dans laquelle les paquets en provenance et à destination d'un appareil ont accès à la totalité de la bande passante de la connexion du commutateur. (Imaginez deux personnes conversant sur un téléphone portable plutôt que sur un talkie-walkie. Le fonctionnement en duplex intégral a permis de surmonter la collision du trafic sur le réseau.

La plupart des commutateurs de réseau fonctionnent sur la couche 2, mais tous les nouveaux commutateurs ont désormais la possibilité de fonctionner sur la couche 3. Tous les commutateurs de la couche 3 prennent en charge le Vlan (Virtual Lan), qui crée un réseau logique entre les appareils du réseau. Lorsque le trafic réseau se déplace d'un sous-réseau à un autre, il doit passer par le commutateur. Comme les commutateurs ont des capacités de routage intégrées, il est plus facile pour le commutateur de déplacer le trafic d'un sous-réseau à un autre sous-réseau.

Concentrateurs et commutateurs

Un concentrateur est un dispositif qui fonctionne comme un commutateur mais qui n'est pas intelligent comme un commutateur. Un concentrateur partage également les ressources des différents appareils qui sont directement connectés au concentrateur. Tous les appareils connectés au concentrateur constituent un segment de réseau local.

La principale différence entre le commutateur et le concentrateur est que si un appareil envoie des paquets qui sont connectés au concentrateur, il envoie des paquets à tous les appareils qui sont connectés au concentrateur. Dans le cas d'un commutateur, le paquet n'est transmis qu'au port de destination, car le commutateur prend connaissance de l'en-tête du paquet et prend une décision. Les commutateurs sont des dispositifs intelligents qui utilisent leurs ressources plus efficacement ainsi que la bande passante du réseau.

Types de commutateurs

Il existe différents types de commutateurs sur le marché. Le nombre d'appareils que vous devez connecter à un endroit donné, ainsi que la vitesse du réseau et la largeur de bande nécessaires pour ces appareils, détermineront la taille du commutateur. Dans les bureaux, des commutateurs de quatre à huit ports sont généralement utilisés, mais dans les grandes industries, on utilise de grands commutateurs dotés de 128 ports. Les petits commutateurs dotés de quatre à huit ports peuvent être placés sur votre bureau ou n'importe où, mais les grands commutateurs sont montés en rack et sont généralement installés dans un centre de données ou une salle de serveurs.

Les commutateurs offrent des vitesses de réseau différentes. Certains commutateurs prennent en charge jusqu'à 100 Mbps sur un seul port. Ces commutateurs sont appelés commutateurs Fast Ethernet. Certains commutateurs prennent en charge jusqu'à 1000 Mbps et 10000 Mbps. Ces commutateurs sont appelés commutateurs Ethernet gigabit.

1. Commutateurs gérés :

Les commutateurs administrables sont principalement utilisés dans les entreprises, car ils offrent davantage de fonctions et de caractéristiques aux professionnels de l'informatique. Les commutateurs administrables sont configurés par l'interface command line. Les commutateurs administrables prennent en charge le protocole SNMP (Simple Network Management Protocol) qui facilite le dépannage des problèmes de réseau. Les commutateurs administrables prennent également en charge le Vlan et le routage IP. Comme les commutateurs gérés ont plus de fonctions, leur coût est également plus élevé que celui des commutateurs non gérés. Les commutateurs administrables protègent également tous les types de trafic réseau, car ils offrent une meilleure sécurité que les commutateurs non administrables.

2. Commutateurs non administrables :

Les commutateurs non administrables sont les commutateurs les plus basiques qui disposent d'une configuration de base. Les commutateurs non administrables n'offrent que quelques options que les utilisateurs peuvent choisir dans leur configuration. Ils peuvent avoir des valeurs par défaut prédéterminées pour des éléments tels que la qualité de service, mais elles ne peuvent pas être modifiées. Les commutateurs non administrables ont l'avantage d'être d'un prix raisonnable, mais le manque de fonctionnalités les rend inadaptés à la majorité des applications d'entreprise.

Conclusion

En lisant cet article, vous comprendrez peut-être mieux comment fonctionne un commutateur de réseau, comment il se connecte à d'autres appareils et en quoi il diffère des concentrateurs et d'autres appareils de réseau. Les fonctions des commutateurs varient en fonction de leur prix. Les commutateurs d'aujourd'hui répondent à toutes les exigences des centres de données et offrent également différentes vitesses de réseau en fonction des besoins.