Les commutateurs de réseau traditionnels fonctionnent sur la couche 2 du modèle OSI, tandis que les routeurs de réseau fonctionnent sur la couche 3. Cela conduit souvent à une confusion sur la définition et le but d'un commutateur de couche 3 (également appelé commutateur multicouche).
Un commutateur de couche 3 est un périphérique matériel spécialisé utilisé dans le routage réseau. Techniquement, les commutateurs de couche 3 ont beaucoup en commun avec les routeurs traditionnels, et pas seulement en apparence. Les deux peuvent prendre en charge les mêmes protocoles de routage, inspecter les paquets entrants et prendre des décisions de routage dynamiques en fonction des adresses source et de destination.
L'un des principaux avantages d'un commutateur de couche 3 sur un routeur réside dans la manière dont les décisions de routage sont prises. Les commutateurs de couche 3 risquent moins de subir la latence du réseau car les paquets ne doivent pas effectuer d’étapes supplémentaires via un routeur.
But des commutateurs de couche 3
Les commutateurs de couche 3 ont été conçus comme une technologie permettant d’améliorer les performances de routage réseau sur les grands réseaux locaux (LAN) tels que les intranets d’entreprise.
La principale différence entre les commutateurs et les routeurs de couche 3 réside dans les composants internes du matériel. Le matériel à l'intérieur d'un commutateur de couche 3 combine celui des commutateurs et des routeurs traditionnels, remplaçant une partie de la logique logicielle du routeur par un matériel à circuit intégré pour offrir de meilleures performances pour les réseaux locaux.
De plus, après avoir été conçu pour une utilisation sur des réseaux intranet, un commutateur de couche 3 ne possède généralement pas les ports WAN et les fonctionnalités de réseau étendu d'un routeur traditionnel.
Ces commutateurs sont généralement utilisés pour prendre en charge le routage entre réseaux locaux virtuels (VLAN). Les avantages des commutateurs de couche 3 pour les VLAN incluent:
- Réduction du trafic de diffusion
- Gestion de la sécurité simplifiée
- Meilleure isolation des fautes
Fonctionnement des commutateurs de couche 3
Un commutateur traditionnel achemine le trafic de manière dynamique entre ses ports physiques individuels en fonction des adresses physiques (adresses MAC) des périphériques connectés. Les commutateurs de couche 3 utilisent cette fonctionnalité lors de la gestion du trafic au sein d'un réseau local.
Ils développent également cette approche en utilisant les informations d'adresse IP pour prendre des décisions de routage lors de la gestion du trafic entre réseaux locaux. En revanche, les commutateurs de couche 4 utilisent également des numéros de port TCP ou UDP.
Utilisation d'un commutateur de couche 3 avec des VLAN
Chaque réseau local virtuel doit être entré et mappé sur le commutateur. Les paramètres de routage pour chaque interface VLAN doivent également être spécifiés.
Certains commutateurs de couche 3 implémentent la prise en charge de DHCP qui peut être utilisée pour attribuer automatiquement des adresses IP aux périphériques d'un réseau local virtuel. Vous pouvez également utiliser un serveur DHCP externe ou configurer séparément les adresses IP statiques.
Problèmes liés aux commutateurs de couche 3
Les commutateurs de couche 3 coûtent plus cher que les commutateurs traditionnels mais moins que les routeurs traditionnels. La configuration et l'administration de ces commutateurs et VLAN nécessitent également des efforts supplémentaires.
Les applications des commutateurs de couche 3 sont limitées aux environnements intranet avec une échelle suffisamment grande de sous-réseaux de périphériques et de trafic. Les réseaux domestiques n'ont généralement aucune utilisation de ces appareils. Manquant de fonctionnalité WAN, les commutateurs de couche 3 ne remplacent pas les routeurs.
La dénomination de ces commutateurs provient des concepts du modèle OSI, dans lequel la couche 3 est appelée couche réseau. Malheureusement, ce modèle théorique ne permet pas de distinguer les différences pratiques entre les produits de l'industrie. La dénomination a causé beaucoup de confusion sur le marché.
