Les commutateurs

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Le commutateur est un équipement réseau qui donne la possibilité d’établir une liaison permettant ainsi l’interconnexion d’équipements informatiques en réseau local et ce, en optimisant la bande passante. Il utilise une méthode d’aiguillage et fonctionne au niveau 2 ou trois du modèle OSI. Le commutateur analyse un message entrant qui est porteur de son adresse de destination. Il va ensuite créer une liaison physique vers la machine de destination.

Le commutateur

Par comparaison au hub qui est un équipement réseau de niveau 1 du modèle OSI qui intervient au niveau de la couche physique, le commutateur intervient au niveau 2 qui est la couche liaison de données toujours dans le cadre du modèle OSI.

Du fait de cette différence, le commutateur donne la possibilité de ne transmettre le trafic réseau qu’entre les ports qui sont directement impliqués dans la communication.

C’est ainsi que le commutateur embarque des algorithmes d’apprentissage très puissants qui lui permettent de maintenir mais aussi d’enrichir une table des divers éléments connectés sur tous les ports et ce, par le biais de leurs adresses MAC.

De ce fait, lorsque l’un des équipements qui est connecté sur le port 4 d’un commutateur transmet une trame vers un équipement qui est connecté sur le port 14 du même commutateur, ces ports seuls sont interconnectés. Pendant ce laps de temps, les autres ports sont préservés de ce trafic réseau.

L’émergence des commutateurs a principalement permis de découpler des structures physiques et logiques des réseaux. Cette opération a auparavant été assurée par des routeurs départementaux très coûteux. Tout ceci est possible grâce au fait que le commutateur intègre désormais de manière native le concept de réseau virtuel ou VLAN.

Cette possibilité de redéfinir de manière dynamique la structure logique d’un réseau a rendu possible la plus simple et la plus rapide adaptation de la segmentation du trafic face aux diverses évolutions du réseau.

La commutation

Pour fonctionner, le commutateur a recours à un mécanisme de filtrage et de commutation qui consiste à diriger les flux de données vers l’ordinateur le plus adapté. Pour cela, sont pris en considération des éléments qui sont présents dans les différents paquets de données.

Pour ce qui est du commutateur de niveau 4, ce dernier agit au niveau de la couche de transport du modèle OSI. Le processus est relativement simple. Le commutateur inspecte les adresses à la source et à l’arrivée des messages. Une table est ensuite dressée. Celle-ci est indispensable pour savoir laquelle des machines est connectée sur quel port du commutateur. D’une manière générale, le processus se par auto apprentissage soit de manière automatique en notant que le gestionnaire du commutateur possède les capacités nécessaires pour effectuer des réglages additionnels.

Du fait que le commutateur connaît le port de destination, le message ne sera dès lors transmis qu’à ce seul et unique port. Les autres ports demeurent libres dans le cas d’autres transmissions lesquelles peuvent se produire simultanément. Grâce à cette procédure, les échanges peuvent être réalisées à débit nominal c’est-à-dire qu’il n’est plus utile de partager la bande passante. L’on évite également les collisions. Tout ceci permet d’augmenter sensiblement la bande passante du réseau.

Les commutateurs qui sont les plus sophistiqués portent la dénomination de commutateur de niveau 7 et équivalant à la couche application du modèle OSI. Cette catégorie d’appareils sont aptes à rediriger les données suivant les données applicatives évoluées qui sont contenues dans les paquets de données. Il peut s’agir des cookies pour le protocole « http » ou encore le type de fichier pour le protocole FTP. C’est ainsi que le commutateur de niveau 7 possède la faculté d’autoriser un équilibrage de charge et ce, en orientant les flux de données qui entre vers les serveurs qui sont les plus appropriés en l’occurrence ceux qui ont le moins de charge ou encore ceux qui réponde le plus rapidement.

Quand recourir au commutateur ?

Cet appareil est indispensable dans le cas où la configuration du réseau requiert l’utilisation de plus de trois hubs chaînés ou cascadés. Le commutateur peut scinder le réseau en sous réseaux dont le nombre correspond aux ports situés sur le commutateur. Ce dernier donne par ailleurs la possibilité à ses sorties la possibilité de répartir une nouvelle cascade de trois hubs. Pour ce qui est du compteur, il est alors remis à zéro.

Du fait que les différentes sorties du commutateur sont indépendantes, l’on peut par l’intermédiaire de celui-ci raccorder des réseaux de 10 Mbps à des réseaux à 100 Mbps.

Les avantages d’utilisation

Le commutateur permet la décongestion du réseau. Cela revient à dire que les données sont transmises d’un port à un autre sans qu’aucune interférence n’intervienne au niveau des autres ports. De ce fait, lorsqu’un poste est désireux de dialoguer avec un autre, l’information atteint directement sa destination sans avoir à transiter dans des postes intermédiaires.

Il est utile de noter que l’adresse MAC ou Media Access Control est constitué de 6 octets et se présente sous forme hexadécimale. Cette mention se trouve directement gravée sur la carte réseau de l’ordinateur ou encore sur l’interface du routeur. Il est également nécessaire de savoir que, de par son mode d’attribution, cette adresse est unique dans le monde.

La bande passante peut être augmentée. Chacun des ordinateurs est connecté à un port du connecteur et dispose d’une bande passante qui lui est dédiée. Dans le cas où le switch fonctionne à une bande passante de 100 Mbps, chacun des ports bénéficie du même débit.

Le transfert des données est également accéléré. En effet, les ordinateurs qui sont connectées à un commutateur peuvent fonctionner en full duplex : ils peuvent alors émettre et recevoir de manière simultanée.