Commutateur Ethernet vs routeur : fonction, différences, interchangeabilité

Introduction aux routeurs Ethernet

Qu’est-ce qu’un routeur Ethernet - Définition, fonction

Qu’est-ce qu’un routeur en réseau ? Avant de comprendre ce qu’est un routeur, il est nécessaire de connaître la signification du routage. Le routage est le chemin d’envoi qui guide le paquet de données IP. Le routeur exécute le processus.

L’objectif d’un routeur est de déterminer l’itinéraire optimal d’un paquet de données envoyé de la source à la destination. Tout comme lorsque vous conduisez aux heures de pointe, la navigation recommande le trajet le plus rapide jusqu’à la destination en fonction des conditions de circulation. De même, le routeur trouve le chemin optimal en fonction de l’état du réseau.

Fonctionnement d’un routeur réseau

En ce qui concerne les routeurs, nous parlons toujours des problèmes d’adresse IP (en savoir plus sur qu'est-ce qu'une adresse IP ), paquets de données, etc., les routeurs fonctionnent donc dans la couche réseau, qui est la troisième couche du modèle OSI. Comment le routeur réseau détermine-t-il l’itinéraire optimal ? Ou comment fonctionne le routeur ? La stratégie d’itinéraire optimal repose sur la table de routage, qui comprend des informations de routage telles qu’une adresse de réseau de destination, des informations sur les nœuds du réseau, la satisfaction associée à un certain chemin, des informations sur le chemin attendu, etc. La table de routage est générée et mise à jour sur la base de l’algorithme de routage. 

Types de routage : routage statique vs routage dynamique

Le routage peut être divisé en deux catégories : le routage statique et le routage dynamique. 

Pour le routage statique, tous les routages sont configurés manuellement dans un routeur ; ainsi, une fois que l’état du réseau change, le routeur ne changera pas à moins que quelqu’un ne le corrige manuellement. 

Pour le routage dynamique, le routage est défini par logiciel en fonction de l’état actuel du réseau. Toutes les modifications du réseau, telles que les défaillances de liaison, les variations de trafic, etc., seront mises à jour à chaque instant discret. En fonction de ces changements, le routeur redéfinira l’itinéraire. De toute évidence, le routage dynamique est préférable au routage statique, car il prend en charge les mises à jour en temps réel selon les changements du réseau.

Types de routeurs : routeur filaire vs routeur sans fil

Les routeurs sans fil sont les routeurs les plus courants dans les réseaux domestiques, car ils offrent une grande commodité d’installation et de mobilité sans travaux de câblage. Ils permettent à vos appareils réseau compatibles Wi-Fi (ordinateur portable, smartphone, etc.) d’accéder facilement à Internet. Cependant, pour le routeur de réseau domestique sans fil, il est préférable de contrôler le nombre d’appareils et d’utilisateurs connectés au réseau dans une certaine mesure afin de préserver la qualité du signal.

Pour se connecter aux périphériques réseau, le routeur filaire doit avoir recours à des câbles. De nos jours, les routeurs filaires sont davantage utilisés dans les applications industrielles en raison des avantages d’une meilleure technologie QoS (Quality of Service) et d’une stabilité accrue, car ils ne subissent pas les interférences de signal ni l’atténuation du signal causées par la pénétration du signal. C’est aussi pourquoi le prix des routeurs filaires est généralement plus élevé que celui des routeurs sans fil.

Introduction aux commutateurs Ethernet

Qu’est-ce qu’un commutateur Ethernet - Définition et fonction d’un commutateur

Un commutateur Ethernet est un dispositif destiné à étendre le réseau, qui fournit plusieurs ports de connexion aux sous-réseaux afin de connecter davantage d’équipements réseau, notamment des ordinateurs, des serveurs, des imprimantes, des caméras, etc.

Que fait un commutateur Ethernet ? Le rôle d’un commutateur peut se résumer à l’adressage et au transfert. Il convient de noter que les commutateurs Ethernet adressent et transfèrent les adresses MAC plutôt que les adresses IP. Les fonctions du commutateur sont principalement les suivantes :

- Isolation du domaine de collision. 

- Commutation et transfert transparents à haut débit des trames Ethernet.

- Apprentissage et maintenance des adresses MAC par lui-même.

Fonctionnement d’un commutateur Ethernet

Le switch fonctionne dans la couche liaison de données, qui est la deuxième couche du modèle OSI (Open System Interconnection). L’une des principales fonctions de la deuxième couche est l’adressage. Le switch Ethernet transfère les adresses MAC en fonction de la table d’adresses MAC interne, apprise par le switch lui-même. Chaque switch Ethernet possède plusieurs ports, chaque port connectant un périphérique réseau. Comment identifier ces périphériques connectés ? C’est là qu’intervient l’adresse MAC. 

L’adresse MAC est unique et immuable, contrairement à l’adresse IP ci-dessus lorsque nous parlons de routeurs. Sur la base des adresses MAC, les commutateurs sont capables d’identifier quel appareil connecté envoie le paquet de données et à quel appareil connecté le paquet de données est envoyé.

Processus d'apprentissage de la table d'adresses MAC

 Dans la condition initiale, la table d'adresses MAC est vide.

1.  Lorsque le périphérique A envoie une FRAME1 au périphérique B, le commutateur transmettra la FRAME1 à tous les ports Ethernet du commutateur, car la table d’adresses MAC n’a pas enregistré l’adresse MAC du périphérique B. Dans ce processus, le commutateur apprendra l’adresse MAC de A, puisque la trame de données est reçue du périphérique A via le port de commutateur Fa0/1.

Processus d'apprentissage de l'adresse MAC A

2. Après cela, le périphérique B répond FRAME2 au périphérique A et FRAME2 sera directement envoyé au périphérique A puisque l’adresse A a été enregistrée par le commutateur. De même, le commutateur apprendra l’adresse du périphérique B via le port Fa0/2. Par analogie, l’adresse C peut également être apprise.

Processus d’apprentissage de l’adresse MAC B

Processus d’apprentissage C des adresses MAC

Commutateur Ethernet vs routeur

En combinant l’illustration ci-dessus de la définition, de la fonction et du fonctionnement du routeur et du commutateur,  les principales différences entre le routeur et le commutateur sont résumées comme suit.

- Différentes couches de fonctionnement. Les commutateurs fonctionnent principalement dans la deuxième couche (couche liaison de données), tandis que les routeurs fonctionnent dans la troisième couche (couche réseau).

- Différentes cibles de connexion. Les cibles de connexion des commutateurs sont les périphériques réseau (routeurs, pare-feu, points d’accès sans fil, etc.) et les terminaux (ordinateurs, serveurs, imprimantes, caméras, etc.). Le routeur assure les connexions entre LAN et LAN, LAN et Internet.

-  Base de transfert différente. Les commutateurs transmettent en fonction de l'adresse MAC, tandis que les routeurs transmettent en fonction de l'adresse IP.

- Différence dans la fonction de pare-feu- Les routeurs prennent en charge la fonction de pare-feu, tandis que les commutateurs ne le font pas, car les routeurs ne transmettent pas les paquets de données qui ne prennent pas en charge le protocole de routage ou qui sont inconnus.

Questions fréquentes

Puis-je utiliser un routeur comme switch ?

Oui. Si votre routeur prend en charge le mode AP, activez le mode AP, puis branchez les câbles dans les ports WAN du routeur. Si votre routeur ne prend pas en charge le mode AP, désactivez la fonction DHCP et branchez les câbles dans les ports LAN. Cependant, comme le routeur est limité en nombre de ports et que sa vitesse de routage est relativement faible, l’utilisation du routeur comme commutateur limitera l’échelle et l’efficacité de communication du réseau.

Les commutateurs de couche 3 peuvent-ils remplacer les routeurs ?

Les commutateurs de couche 3 ne peuvent pas remplacer complètement les routeurs. Étant donné qu’un commutateur de couche 3 est conçu pour accélérer la vitesse de commutation dans les réseaux LAN à grande échelle en combinant la technologie de commutation de couche 2 et la technologie de transfert de couche 3, tandis que le routeur est conçu pour prendre en charge divers types de réseaux, la fonction de routage du routeur reste plus puissante que celle d’un commutateur de couche 3, par exemple en ce qui concerne la capacité QoS. Par conséquent, il n’est pas recommandé de remplacer les routeurs par des commutateurs de couche 3.

Si vous avez encore des questions sur le switch ou le routeur, contactez QSFPTEK via [email protected]. Notre équipe technique fournit des services techniques gratuits à toutes les petites et moyennes entreprises ou aux utilisateurs individuels.