Pour mettre en place un réseau local, la technologie s’impose d’elle même: ce sera de l’Ethernet.
Les équipements switches ont envahis le marché avec des gammes dédiées à des utilisations spécifiques (vous trouverez plus d’information dans notre article sur les architectures LAN). Il y a quelques années, on parlait de hub. Après tout, hub ou switch, on a un équipement avec plusieurs ports RJ-45.
On peut donc se demander si le switch correspond bien à une évolution technologique par rapport au hub ; ou bien si, finalement, ce n’est pas juste une nouvelle appellation marketing qui vise à redonner un nouveau souffle au marché des équipements Ethernet.
Répondons tout de suite: la différence entre un hub et un switch correspond bien une différence fondamentale dans l’exploitation de la technologie Ethernet: le protocole d’accès CSMA/CD devient obsolète avec un switch… Cela mérite quelques explications.
Déjà, le CSMA/CD: qu’est ce que c’est?
Réponse courte: Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection.
Réponse un peu plus longue (mais non exhaustive!): le média étant partagé, un terminal ne peut pas émettre une trame sans avoir vérifié au préalable que personne n’avait déjà « pris » le média. De même, pendant l’émission d’une trame, le terminal doit s’assurer de l’absence de collision, c’est à dire qu’aucun autre système n’émette sur le média. Pour cela, on vérifie si le signal reçu est bien identique au signal émis. Cela explique pourquoi l’émission et la réception ne peuvent être simultanées (on parle de transmission half-duplex).
Que fait un hub dans un réseau Ethernet?
Le hub permet de répéter le signal électrique sur toutes ses interfaces. On peut donc considérer qu’il s’agit d’un équipement limité au niveau 1 du modèle OSI. Pour accéder au média, le terminal doit donc respecter strictement les indications du CSMA/CD.
Et le switch, alors, il fait quoi de plus?
Le switch est un équipement du niveau 2 du modèle OSI qui assure la commutation de trames Ethernet en fonction des adresses MAC. Sa fonction principale repose sur une table de commutation: la table des adresses MAC. Cette table associe une adresse Ethernet avec un port du commutateur.
Ainsi, le switch reçoit les trames en provenance d’un terminal, identifie le port destination (grâce à cette table) et transmet la trame vers le système destinataire. Le commutateur assure donc l’acheminement des trames sans reposer sur la diffusion du signal électrique vers tous les terminaux. Le signal reste limité entre le terminal et le switch. Et ce comportement est totalement révolutionnaire: puisque le signal électrique n’est plus diffusé vers tous les systèmes, il n’y a plus de collision possible!
Les terminaux n’ont plus besoin de surveiller si le signal reçu est identique au signal émis, ils peuvent donc émettre un signal pendant que le switch envoie un autre signal: le mode de transmission full-duplex sur Ethernet est désormais possible.
Oui, mais si deux machines émettent simultanément une trame vers la même machine ?
C’est effectivement la question qui peut se poser. Mais dans ce cas, le commutateur utilise un buffer pour transmettre les deux trames l’une après l’autre. Du coup, plus de problème !
Cet article montre clairement l’intelligence apportée par le switch par rapport au rôle simple que joue le hub. Non seulement, le commutateur permet de supprimer la notion de collision mais il offre de nombreuses fonctionnalités complémentaires, par exemple en limitant le domaine de diffusion des trames Ethernet via la mise en oeuvre de VLANs (Virtual LANs)… Mais ça, nous en reparlerons dans un prochain article !
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