Switch vs Hub : principales caractéristiques, différences entre elles et usages

Afin d’interconnecter différents appareils avec la norme Ethernet et en utilisant le connecteur RJ-45 populaire, il est nécessaire d’avoir une série d’appareils pour les connecter, en particulier un commutateur ou un concentrateur. Dans cet article nous allons voir en détail quelle est la différence entre les deux appareils, et quels avantages vous apporte un switch par rapport à un hub.

Un concentrateur ou un commutateur est utilisé afin que nous puissions connecter différents équipements via l’utilisation d’un câble réseau avec un connecteur RJ-45, et ainsi ces équipements peuvent être interconnectés ou avoir une connexion à un autre réseau. Nous avons tous un de ces appareils à la maison, et c’est qu’à l’intérieur du routeur que votre entreprise vous donne, il y a un commutateur intégré, car ils ont non seulement un port pour le LAN, mais plusieurs, et en interne le routeur a un partie du commutateur pour fournir plusieurs ports.

Qu’est-ce qu’un hub

La première chose sur laquelle nous devons être clairs est qu’un hub est beaucoup plus simple qu’un commutateur, et actuellement ils ne sont plus utilisés en raison des performances qu’ils offrent et des quelques possibilités de configuration dont nous disposons. Lorsque nous utilisons un concentrateur et qu’un ordinateur envoie une trame de données au réseau, cette trame passe par le concentrateur et l’appareil lui-même est chargé de l’envoyer à travers tous les ports du réseau, sauf là où il l’a reçu. C’est-à-dire que le hub ne sait pas à quelle équipe il est destiné et les envoie tous.

Qu’est-ce qu’un commutateur

Lorsque nous connectons un appareil à un commutateur, il possède en interne une CAM (Content Addressable Memory) où il stocke des informations importantes sur le réseau, telles que les adresses MAC connectées aux différents ports physiques et si nous avons un VLAN associé à un certain port. De cette façon, lorsque le commutateur reçoit un paquet de données d’un périphérique, il lit l’en-tête de données et sait vers quel périphérique il va et le redirige vers le bon port, en regardant auparavant la table CAM construite. C’est-à-dire que la différence est que le concentrateur envoie toutes les données qu’il reçoit via tous les ports et que le commutateur les envoie uniquement au port de l’équipement approprié.

Un détail important est que le commutateur utilise une architecture de stockage et retransmission, c’est-à-dire qu’il stocke la trame de données dans une petite mémoire tampon, pour la transmettre ultérieurement à son destinataire correct.

Plus de différences entre un hub et un switch :

Vous ne pouvez pas connecter autant d’ordinateurs à un concentrateur qu’à un commutateur car sinon il s’effondrerait en envoyant des données de tous les ordinateurs à tous les ordinateurs. Un interrupteur, comme nous l’avons dit, est un appareil «intelligent», qui dispose d’une table avec les équipements connectés. Les commutateurs gérés d’aujourd’hui ont des fonctionnalités beaucoup plus avancées, telles que la possibilité de créer des VLAN, d’effectuer une agrégation de liens, de créer des réseaux redondants complexes, et bien plus encore.

Beaucoup d’entre vous se demandent sûrement pourquoi, si un commutateur est bien meilleur, les concentrateurs sont vendus. Il y a de nombreuses années, selon l’utilisation, vous n’aviez peut-être besoin que d’un seul concentrateur et les utilisateurs achetaient ce type d’appareils car ils étaient beaucoup moins chers que les commutateurs. À partir de la norme Gigabit Ethernet, les commutateurs dotés de ces vitesses ont commencé à devenir populaires et les concentrateurs ont cessé d’avoir un sens dans les réseaux de données.

Maintenant, quelque chose de similaire se produit, des commutateurs ingérables (qui n’ont aucun type de configuration) continuent d’exister, mais de plus en plus d’utilisateurs avancés se tournent vers des commutateurs gérables car ils nous donnent la possibilité de faire des configurations avancées, en plus, la différence de prix aujourd’hui n’est pas aussi bon qu’il y a quelques années. Cependant, des fonctionnalités qui n’étaient auparavant que dans des commutateurs gérables tels que IGMP Snooping, nous la retrouvons désormais également dans des commutateurs ingérables pour nous permettre d’utiliser les services IPTV et que le réseau ne s’effondre pas à cause du trafic multicast.

Les différences techniques entre un Hub et un Switch

Lorsque le concentrateur reçoit des trames de données, des collisions peuvent se produire car le concentrateur fonctionne dans la couche 1 du modèle OSI et transmet toutes les données transmises à tous les ports. Plus nous avons de hubs sur notre réseau, ou plus ils reçoivent de trafic, plus il est probable que des collisions de données se produiront et donc que les données seront perdues et n’arriveront jamais nulle part.

D’autre part, les commutateurs étant des appareils OSI de couche 2 et 3, segmentez les domaines de collision en faisant en sorte que ces appareils aient en interne une CAM (Content Addressable Memory) où ils stockent les informations des adresses MAC qui sont connectées dans les différents ports physiques avec ses paramètres VLAN associés, et il est donc impossible que de nombreux ordinateurs ou transferts de données se produisent. Avec un commutateur, nous avons autant de domaines de collision que d’ordinateurs qui y sont connectés.

Cependant, si nous utilisons des hubs, nous devons utiliser le protocole d’accès partagé aux médias CSMA / CD (Carrrier Sense Multiple Access with Collision Detection), qui est un algorithme pour les réseaux Ethernet qui améliore les performances de ce type d’appareil, grâce à la fait qu’avant de transmettre des données écoute le réseau et donc ne provoque pas de collisions, mais voyons plus en profondeur comment cela fonctionne.

L’algorithme CSMA peut être basé sur l’une des procédures suivantes :

• CSMA persistant : Lorsqu’une équipe veut transmettre, elle écoute d’abord s’il y a une transmission de données, et si elle est libre, elle transmet. Sinon, il attend que le canal de transmission de données soit libre.
• CSMA non persistant : il fonctionne de la même manière, lorsqu’il veut transmettre, il écoute pour voir s’il y a une transmission de données, s’il n’y en a pas, il transmet, mais si quelqu’un transmet et voici la différence, il le fait ne restez pas à l’écoute jusqu’à la fin de la transmission s’il n’est pas déconnecté et réessayez après un délai raisonnable.
• CSMA p-persistant : Cette procédure, comme les précédentes, écoute pour voir s’il y a quelqu’un qui émet sur le canal, mais s’il est libre, il transmet avec une probabilité p ou l’émission est retardée à un intervalle de temps avec probabilité q = 1-p, où l’intervalle de temps est généralement égal au délai maximal de propagation du signal.

Comme vous l’avez vu, ce système nous permet d’atténuer les collisions qui peuvent exister dans le réseau, cependant, il présente une série d’inconvénients, tels que les performances que nous obtiendrons si nous avons plusieurs ordinateurs connectés et envoyant des informations. Pour cette raison (et d’autres, telles que les dernières normes 1000BASE-T ou supérieures ne sont pas prises en charge par les concentrateurs), les concentrateurs sont passés à l’histoire et les commutateurs sont toujours utilisés aujourd’hui.