Hub vs Switch : quelle est la différence ?

Hub vs Switch, êtes-vous perdu ? Vous demandez-vous si les switchs ou les hubs répondent mieux à vos besoins réseau ? Vous n’êtes pas seul. Les hubs et les switchs  sont souvent utilisés de manière interchangeable, mais ils désignent deux appareils très différents. Dans cet article, nous explorerons les différences entre  les switchs et les hubs afin de vous aider à déterminer lequel est le bon choix pour votre réseau. Alors, plongeons dans l’univers de Switch vs Hub.

Qu’est-ce qu’un concentrateur réseau？

Définition d'un concentrateur en réseau

Un concentrateur Ethernet est un dispositif réseau qui se compose de plusieurs ports, chaque port étant connecté à un seul câble Ethernet.

Un concentrateur réseau est un dispositif réseau qui fonctionne sur la couche physique, la première couche de la Modèle OSI. Contrairement aux commutateurs qui fonctionnent dans la couche liaison de données,  les concentrateurs connectent plusieurs appareils qui envoient et reçoivent des données par leur intermédiaire. Il s'agit d'un répéteur multiport disponible en différentes variantes, telles que des concentrateurs à 4, 8 et 16 ports, et qui offre des fonctionnalités supplémentaires, comme l'indication de tout problème avec l'appareil. Agissant comme une connexion centrale entre tous les équipements réseau, les concentrateurs Ethernet traitent un type de données appelé trames et permettent le transfert de données entre les appareils connectés. Un concentrateur peut être basé sur des connexions Ethernet, Firewire ou USB.

Que fait un hub dans un réseau？

Le concentrateur fonctionne comme un conduit passif, recevant les signaux de données d’un appareil sur un port et les diffusant vers tous les autres ports, à l’exception du port source. Il n’analyse ni ne manipule les données, et n’a pas la capacité d’identifier des trames spécifiques ni de déterminer où les transférer, contrairement aux  commutateurs qui conservent une table à cette fin. Par conséquent, le trafic réseau peut devenir congestionné et les performances peuvent en pâtir, un seul appareil pouvant transmettre à un moment donné.

Le périphérique concentrateur Ethernet suit ces étapes de base :

Transmission de données

Lorsqu'un appareil du réseau veut envoyer des données à un autre appareil, il envoie les données au concentrateur.

Diffusion

Le concentrateur réseau diffuse les données à tous les autres appareils qui y sont connectés en transmettant les données sur tous ses ports.

Réception des données

L’appareil récepteur reçoit les données du hub et les traite.

Collision de données

Si deux appareils ou plus tentent d’envoyer des données au concentrateur en même temps, leurs données entreront en collision et aucun des appareils ne pourra recevoir les données.

Avantages d’un concentrateur Ethernet

Vous êtes curieux de connaître les avantages des concentrateurs ? Les principaux avantages des concentrateurs sont les 5 points suivants

Connectivité 

L’objectif principal d’un concentrateur est de faciliter la connectivité réseau, permettant aux clients de se connecter et de communiquer entre eux. Les concentrateurs utilisent des analyseurs de protocoles réseau pour activer cette fonctionnalité.

Prise en charge des appareils 

Les concentrateurs Ethernet ont la capacité de connecter simultanément différents types de supports via un concentrateur central. Même si les appareils connectés fonctionnent à des vitesses différentes, les concentrateurs peuvent les prendre en charge et les gérer.

Performance 

Les concentrateurs sont réputés pour leur impact minimal sur les performances du réseau. Cela est dû à leur modèle de fonctionnement par diffusion, qui a un effet limité sur l’ensemble du réseau.

Couverture de zone 

La zone de couverture d’un réseau est souvent limitée par la distance. Toutefois, un concentrateur réseau peut étendre la portée du réseau, rendant la communication sur de plus grandes zones plus accessible et pratique.

Coût 

Par rapport aux commutateurs, les concentrateurs sont nettement plus abordables. Cela est principalement dû à leur conception plus simple. Par conséquent, l’utilisation de concentrateurs peut contribuer à réduire les coûts, et ils sont largement disponibles sur le marché.

Limitation des concentrateurs

Les points suivants sont des inconvénients d'un hub

Domaine de collision 

Le domaine de collision dans les réseaux basés sur des concentrateurs est sujet aux collisions, ce qui peut perturber les transferts de paquets et entraîner une diminution de l’efficacité du réseau.

Mode semi-duplex 

Les concentrateurs réseau sont limités au fonctionnement en mode semi-duplex et ne peuvent pas prendre en charge la communication full-duplex. En mode semi-duplex, les données ne peuvent être transmises que dans une seule direction à la fois, ce qui oblige le concentrateur à basculer constamment entre les modes d'émission et de réception.

Spécification 

Un concentrateur n’est pas adapté aux grands réseaux tels que les réseaux Token Ring, car ils doivent partager les données entre tous les appareils connectés. Cette limitation restreint leur compatibilité avec certaines spécifications réseau.

Trafic réseau 

Les concentrateurs contribuent à un trafic réseau plus élevé en raison de leur nature de diffusion. Lorsqu’un paquet est reçu, il est diffusé à tous les appareils connectés, ce qui entraîne une congestion accrue du réseau.

Gaspillage de bande passante 

Les concentrateurs Ethernet ne fournissent pas de bande passante dédiée à chaque appareil, ce qui entraîne une bande passante partagée entre les appareils connectés. Lorsque de grandes quantités de données sont transmises, la bande passante disponible peut être occupée par quelques appareils, ce qui ralentit les vitesses réseau pour les autres appareils.

Qu’est-ce qu’un commutateur réseau ?

Comment définir un commutateur ?

A commutateur, dans le contexte des réseaux, est un appareil efficace qui traite les paquets de données entrants et les dirige vers leurs destinations prévues au sein d’un réseau local (LAN). Contrairement à un concentrateur, un commutateur réseau fonctionne soit au niveau de la couche liaison de données (couche 2), soit au niveau de la couche réseau du modèle OSI, ce qui lui permet de prendre en charge divers protocoles de paquets. Dans certains cas, un commutateur de couche 2 est appelé pont, car il facilite la transmission de trames contenant des paquets de données entre les nœuds ou segments d’un réseau. Essentiellement, les commutateurs fonctionnent comme des contrôleurs de trafic au sein d’un LAN, déterminant le chemin des unités de données (trames) lorsqu’elles traversent une zone du réseau vers une autre.

Que fait un commutateur Ethernet ?

Avec un commutateur, lorsque A envoie un message à B, seul B le reçoit, contrairement à un concentrateur où le message serait diffusé à tous les appareils connectés.

Vous êtes-vous déjà demandé comment fonctionnent les commutateurs ? Le contenu suivant apporte la réponse

Réception des paquets

Un commutateur Ethernet fonctionne au niveau de la couche liaison de données et reçoit des paquets provenant d’appareils dotés d’adresses IP. Ces paquets sont encapsulés dans des trames Ethernet.

Encapsulation

Pour transmettre le paquet IP à travers le réseau, l’encapsulation a lieu, lors de laquelle des bits supplémentaires sont ajoutés à l’avant et à l’arrière du paquet.

Traitement des données d’identification

La trame Ethernet contient des informations d’identification cruciales dans l’en-tête, notamment les adresses MAC source et de destination. Lorsque la trame atteint le commutateur Ethernet, celui-ci lit ces informations et détermine le port approprié par lequel transmettre la trame, afin de garantir qu’elle atteigne sa destination prévue.

Transmission de paquets

La trame Ethernet atteint le périphérique de destination, où elle est reçue et le paquet est extrait de la trame pour un traitement ultérieur.

Avantages d’un commutateur réseau Ethernet

Les commutateurs réseau sont devenus un composant essentiel des systèmes de réseau modernes, offrant de nombreux avantages par rapport aux concentrateurs traditionnels.

Bande passante réseau améliorée

Les commutateurs augmentent la bande passante disponible du réseau, permettant un transfert de données plus rapide et de meilleures performances réseau.

Charge de travail réduite sur les PC hôtes

En gérant efficacement le trafic réseau, les commutateurs déchargent les PC hôtes individuels de la charge de traitement, libérant ainsi leurs ressources pour d’autres tâches.

Performances réseau améliorées

Les commutateurs permettent une communication simultanée entre plusieurs appareils en créant des domaines de collision séparés. Cela réduit la congestion du réseau et améliore les performances globales du réseau.

Collisions de trames réduites

Les réseaux utilisant des commutateurs subissent moins de collisions de trames. En effet, les commutateurs créent des domaines de collision dédiés pour chaque connexion, garantissant une transmission efficace des données sans interférence.

Connectivité directe aux postes de travail

Les commutateurs peuvent être directement connectés aux postes de travail, fournissant une connexion directe et dédiée à chaque appareil. Cela permet une communication plus rapide et plus fiable entre les postes de travail et le réseau.

Limitation des commutateurs

Malgré leur utilité dans les environnements réseau, les commutateurs présentent également certaines limitations qui doivent être reconnues.

Coût plus élevé

Les commutateurs sont généralement plus coûteux que les ponts réseau, ce qui peut être un facteur à prendre en compte lors de l’établissement du budget de l’infrastructure réseau.

Difficulté à résoudre les problèmes de connectivité

Lorsque des problèmes de connectivité réseau surviennent, identifier et localiser la source du problème au sein d’un commutateur peut être plus difficile que pour d’autres composants réseau.

Défis liés au trafic de diffusion

Les commutateurs transmettent le trafic de diffusion à tous les appareils connectés, ce qui peut entraîner une congestion accrue du réseau et potentiellement affecter les performances du réseau.

Vulnérabilité aux attaques de sécurité

Si les commutateurs sont configurés en mode promiscuité ou ne disposent pas de mesures de sécurité appropriées, ils peuvent être vulnérables à des attaques de sécurité telles que l’usurpation d’adresse IP ou la capture non autorisée de trames Ethernet.

Gestion des paquets multicast

Les commutateurs nécessitent des considérations spécifiques de conception et de configuration pour gérer efficacement les paquets multicast, ce qui peut introduire de la complexité dans la configuration du réseau.

Limitations du contrôle de diffusion

Bien que les commutateurs puissent aider à limiter le trafic de diffusion, ils ne sont pas aussi efficaces que les routeurs pour gérer et contrôler le trafic de diffusion au sein d’un réseau.

La différence entre un hub et un switch

Le tableau ci-dessous présente les différences  entre un commutateur et un concentrateur

Conclusion

Résumé de hub vs switch : bien que les hubs soient simples et économiques, les switches offrent des performances, une évolutivité et une sécurité supérieures. En choisissant le bon appareil en fonction des exigences spécifiques du réseau, les entreprises peuvent optimiser leur transfert de données, minimiser les collisions et améliorer les performances globales du réseau. Ainsi, lorsqu’on compare switch vs hub, il est clair que les switches sont le choix privilégié pour les réseaux modernes.