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Un commutateur réseau utilise plusieurs fonctions pour transférer les trames Ethernet au sein d'un LAN (Local Area Network) :
1. Apprentissage des adresses MAC : C'est la fonction fondamentale. Lorsqu'un commutateur reçoit une trame, il examine l'adresse MAC source et l'associe au port entrant. Ces informations sont stockées dans une table d'adresses MAC (également appelée table CAM – Content Addressable Memory). Cette table agit comme un répertoire, mappant les adresses MAC aux ports.
2. Recherche dans la table d'adresses MAC : Lorsqu'un commutateur reçoit une trame, il recherche l'adresse MAC de destination dans sa table d'adresses MAC.
3. Décision de transfert : Basé sur la recherche :
* Destination connue : Si l'adresse MAC de destination est trouvée dans le tableau, le commutateur transmet la trame *uniquement* au port associé à cette adresse MAC. Il s’agit d’un transfert unicast.
* Destination inconnue : Si l'adresse MAC de destination n'est pas trouvée, le commutateur inonde la trame de *tous* les ports à l'exception du port de réception. Cela permet à la trame d'atteindre la destination prévue (ce qui peut éventuellement mettre à jour la table d'adresses MAC du commutateur).
* Diffusion/Multidiffusion : Si l'adresse de destination est une adresse de diffusion (FF:FF:FF:FF:FF:FF) ou de multidiffusion, le commutateur inonde la trame sur tous les ports à l'exception du port de réception.
4. Filtrage des images : Les commutateurs peuvent filtrer les trames en fonction de divers critères (comme les VLAN ou les listes de contrôle d'accès) pour empêcher le trafic indésirable de traverser le réseau. Il s'agit d'une fonction plus avancée, souvent liée à la sécurité et à la gestion du réseau.
5. Sécurité des ports : Cette fonction limite les appareils pouvant se connecter à des ports spécifiques. Cela améliore la sécurité en empêchant tout accès non autorisé.
6. Spanning Tree Protocol (STP) ou Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP) : Ces protocoles évitent les boucles dans la topologie du réseau. Les boucles peuvent provoquer des tempêtes de diffusion, qui affectent gravement les performances du réseau. Les algorithmes STP/RSTP garantissent une topologie sans boucle en bloquant sélectivement les chemins redondants.
7. Marquage et traitement VLAN : Les réseaux locaux virtuels (VLAN) segmentent un réseau physique en plusieurs réseaux logiques. Les commutateurs utilisent le marquage VLAN pour identifier à quel VLAN appartient une trame et la transmettre en conséquence, uniquement au sein de son VLAN.
8. Qualité de service (QoS) : Les commutateurs avancés donnent la priorité à certains types de trafic (comme la voix ou la vidéo) par rapport à d'autres pour garantir de meilleures performances pour ces applications. Cela implique des fonctionnalités telles que la gestion du trafic, la mise en file d'attente et la priorisation.
En bref, les fonctions principales sont l'apprentissage des adresses MAC, la recherche dans la table d'adresses MAC et les décisions de transfert basées sur le résultat de la recherche. Les autres fonctions améliorent les performances, la sécurité et les capacités de gestion du réseau.
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