Si vous êtes familier avec la configuration d'un réseau domestique, vous connaissez les bases d'un routeur. Le routeur définit le réseau et agit comme une passerelle vers d'autres réseaux. Dans un réseau domestique, ces autres réseaux sont généralement Internet. Cela n'a pas besoin d'être le cas, cependant. Dans les réseaux de classe entreprise, vous trouverez souvent un ensemble de réseaux interconnectés par différents routeurs et différents ports sur ces routeurs.
Vous constaterez souvent que les routeurs n'ont pas autant de ports Ethernet. De nombreux routeurs domestiques offrent au plus deux, trois ou quatre ports, tandis que certains n'en offrent qu'un. Les routeurs de niveau entreprise fourniront toujours plus de quatre ports, mais n'offrent généralement pas des dizaines de ports. Cela signifie que vous n'avez peut-être pas assez de ports sur votre routeur pour connecter tous les appareils qui doivent être connectés.
Pour contourner ce problème, deux périphériques réseau peuvent vous aider. Le premier est un concentrateur de réseau. Cela offre un nombre plus important de ports mais transfère tout trafic entrant vers tous les autres ports sortants. Tous les appareils partagent la bande passante, ce qui peut causer des problèmes, en particulier dans les grands réseaux. L'autre option est le commutateur réseau. Le commutateur offre également de nombreux ports.
Mais contrairement au concentrateur, il ne fait que transférer le trafic réseau vers l'appareil auquel il est censé accéder. Cela signifie que la bande passante de chaque hôte est indépendante de tout autre hôte. Les commutateurs réseau sont nettement plus populaires que les concentrateurs en raison de leurs meilleures capacités de bande passante.
Les bases d'un commutateur
Un commutateur réseau offre généralement un grand nombre de ports Ethernet. Les commutateurs pour petites entreprises/bureaux à domicile offrent quatre, huit ou douze ports et ne dépassent généralement pas cela. Ce sont de petits appareils conçus pour s'asseoir sur ou sous un bureau, un peu comme un routeur. Les routeurs de classe entreprise sont montés en rack comme les routeurs d'entreprise. Ceux-ci atteignent généralement un maximum de 48 ports standard par commutateur 1U. Cependant, ceux-ci ont également tendance à avoir un petit nombre d'autres ports, y compris des ports Ethernet. Ils sont généralement conçus pour des connexions à bande passante plus élevée aux routeurs.
Les commutateurs offrent généralement des ports Ethernet, bien que certains appareils de classe entreprise puissent offrir d'autres options de connectivité. La plupart des commutateurs n'offrent qu'une seule option de connectivité. Certains, cependant, sont modulaires et peuvent en proposer plusieurs, généralement Ethernet et fibre. Bien que d'autres options de connectivité soient disponibles.
La fonctionnalité principale
La principale caractéristique d'un commutateur est qu'il fonctionne au niveau de la couche 2 du modèle OSI, la couche de liaison de données. Cela signifie qu'il achemine les données via des adresses MAC plutôt que via des adresses IP. Les commutateurs écoutent le trafic ARP sur le réseau et établissent une table interne indiquant quelles adresses MAC sont disponibles sur quel port physique. Cela signifie que lorsque le trafic est destiné à une adresse MAC spécifique, le commutateur sait exactement quel port physique acheminer le trafic vers le bon hôte.
Certains commutateurs, en particulier ceux dotés de plusieurs supports de connectivité, fonctionnent à la fois au niveau 2 et au niveau 3 du modèle OSI. Les commutateurs qui ne sont pas uniquement basés sur la couche 2 sont appelés commutateurs multicouches.
Les commutateurs de base n'ont aucune option configurable et sont appelés non gérés. De nombreux commutateurs de bureau à domicile offrent une interface de gestion Web avec des fonctionnalités de base. Les commutateurs de classe entreprise sont gérés et offrent principalement une configuration basée sur CLI. Souvent via un port de console, bien qu'une configuration réseau puisse être possible.
Tempêtes de diffusion
Généralement, un maillage de connectivité entre les appareils est souhaitable dans les réseaux informatiques. Une topologie maillée offre une redondance en cas de défaillance d'un lien ou d'un périphérique. Il y a cependant un problème avec les commutateurs. Étant donné que les commutateurs se trouvent dans un domaine de diffusion, ils transmettent tout paquet de diffusion qu'ils reçoivent sur tous les autres ports. S'il y a un maillage en place, il y a une boucle dans le système qui fait entrer les paquets de diffusion dans une boucle indéfinie.
Cette boucle de diffusion consomme l'espace tampon en un temps relativement court. Submerger la capacité du commutateur à transmettre des données et provoquer une tempête de diffusion. Ceux-ci ont tendance à rendre le réseau inutilisable. Le volume élevé de trafic réseau peut également entraîner une augmentation significative de l'utilisation du processeur des périphériques connectés au réseau, les rendant potentiellement inutiles. Si un réseau peut entrer dans une tempête de diffusion, la seule façon de le résoudre est de rompre la boucle, généralement en débranchant un câble Ethernet incriminé.
Le logiciel existe pour neutraliser le risque d'une tempête de diffusion. Rapid Spanning Tree Protocol, RSTP, le successeur rétrocompatible du protocole Spanning Tree. Il permet à un réseau de déterminer les routes préférées et de désactiver temporairement les routes non préférées. Lorsqu'une modification est apportée au réseau, comme un périphérique. Si le lien ou échoue, le calcul est refait automatiquement, ce qui peut réactiver le lien de sauvegarde précédemment désactivé. Auparavant, STP prenait environ une minute pour converger vers une configuration préférée. RSTP peut terminer l'ensemble du processus en 6 secondes.
Certains commutateurs gérés incluent des options pour supprimer le trafic de diffusion lorsqu'il consomme plus qu'une bande passante spécifiée. Cette technique autorise les boucles mais neutralise le risque de tempêtes de diffusion.
Conclusion
Un commutateur réseau est un périphérique de mise en réseau informatique qui offre plusieurs ports de connectivité, généralement des ports Ethernet. Chaque port peut utiliser sa bande passante totale indépendamment du débit de tous les autres ports.
Les appareils de bureau à domicile qui peuvent s'asseoir sur un bureau et offrent généralement jusqu'à 12 ports tout en proposant des options de configuration généralement de base, le cas échéant. Les commutateurs de classe entreprise sont montés en rack, offrent jusqu'à 48 ports dans un commutateur 1U et sont livrés avec des options de gestion complètes. Les commutateurs fonctionnent sur la couche 2 du modèle OSI, acheminant le trafic par adresse MAC.