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Les commutateurs évitent les collisions principalement grâce à l'utilisation de l'apprentissage d'adresse MAC. et redirection basée sur le port . Contrairement aux hubs qui diffusent des données à tous les appareils connectés, les commutateurs maintiennent une table (table d'adresses MAC) qui mappe les adresses MAC à des ports spécifiques. Cela leur permet de diriger les données uniquement vers le destinataire prévu, éliminant ainsi la possibilité de collisions. Voici comment cela fonctionne :
1. Apprentissage des adresses MAC : Lorsqu'un commutateur reçoit une trame, il examine l'adresse MAC source. Il ajoute ensuite une entrée à sa table d'adresses MAC associant cette adresse MAC au port d'où la trame est arrivée. Il s'agit d'un processus dynamique ; le tableau est mis à jour en permanence à mesure que le commutateur apprend de nouvelles adresses MAC.
2. Redirection basée sur le port : Lorsqu'un commutateur reçoit une trame, il vérifie sa table d'adresses MAC. S'il trouve une entrée correspondante pour l'adresse MAC de destination, il transmet la trame uniquement au port associé à cette adresse. Si l'adresse MAC de destination n'est pas trouvée, le commutateur envoie la trame vers tous les ports, à l'exception du port à partir duquel il a reçu la trame (pour éviter les boucles). Cette inondation ne se produit qu'au début, jusqu'à ce que le commutateur apprenne l'emplacement de l'adresse MAC.
3. Filtrage des images : Une fois qu'un commutateur apprend à quel port un périphérique est connecté, il empêche les trames destinées à d'autres périphériques d'être transférées vers ce port. Cela réduit considérablement le trafic inutile et le risque de collision.
Essentiellement, les commutateurs utilisent une technique similaire à un central téléphonique sophistiqué : au lieu de diffuser à tout le monde (comme crier dans une pièce), il sait qui appeler directement (comme composer un numéro).
Bien que ce qui précède décrit la méthode principale, il est important de noter que :
* Des collisions peuvent encore se produire, quoique rarement, dans certains scénarios : Par exemple, pendant la phase d'apprentissage initiale, lorsqu'un commutateur inonde les trames ou en cas de problèmes avec la structure de commutation elle-même. Les commutateurs modernes utilisent des mécanismes sophistiqués pour minimiser ces événements.
* La communication en duplex intégral atténue davantage les collisions : Les réseaux Ethernet modernes utilisent principalement le mode full-duplex, dans lequel les appareils peuvent envoyer et recevoir des données simultanément. Cela élimine la possibilité de collisions au sein d’un seul lien.
* Le protocole Spanning Tree (STP) empêche les boucles : STP est un protocole réseau qui empêche les boucles de commutation susceptibles de provoquer des tempêtes de diffusion et des collisions. Pour ce faire, il bloque intelligemment les chemins redondants.
En résumé, même si le mécanisme ne consiste pas à *éviter* activement les collisions de la même manière que CSMA/CD (utilisé dans les anciens hubs Ethernet semi-duplex), la conception des commutateurs, utilisant l'apprentissage des adresses MAC et le transfert basé sur les ports (et souvent le fonctionnement en duplex intégral et STP), élimine efficacement les collisions dans une mesure négligeable dans la plupart des environnements réseau pratiques.
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