Temps de lecture : 10 minutes 55 secondes | Publication : 16 octobre 2025
Commutateurs réseau Que sont les commutateurs réseau ?
Les commutateurs réseau sont les dispositifs réseau qui connectent plusieurs appareils au sein d’un réseau en assurant efficacement le transfert de données et la gestion du trafic réseau. Un commutateur réseau connecte des dispositifs filaires à un réseau à l’aide de la commutation par paquets afin d’échanger intelligemment des données avec le dispositif de destination. Il s’agit d’un composant crucial de l’infrastructure réseau moderne. Il sert de point central auquel tous les composants d’un réseau peuvent se connecter. Les commutateurs gèrent le flux de données sur le réseau en recevant les paquets de données entrants et en déterminant la destination appropriée en fonction des adresses MAC.
Le choix du commutateur dépend de divers facteurs, notamment la taille du réseau, les fonctionnalités requises, le budget et les considérations de croissance future. Comprendre ces facteurs vous aidera à sélectionner le commutateur adapté à vos besoins spécifiques.
Un commutateur réseau (ou commutateur Ethernet) est un matériel réseau fondamental qui fournit une connectivité filaire aux autres équipements et dispositifs réseau pour recevoir et transférer intelligemment des données en mode commutation par paquets vers l’équipement de destination. Les commutateurs réseau transmettent les paquets via leurs ports physiques sur des câbles en fibre ou en cuivre à paire torsadée pour connecter les points d’accès, les appareils IoT, les ordinateurs et d’autres équipements réseau.
Pourquoi des commutateurs réseau ?
Les commutateurs réseau assurent une connectivité réseau filaire aux équipements et aux utilisateurs. Sur les réseaux modernes, les commutateurs doivent assurer une connectivité entre les bureaux, les bâtiments, les sites et les campus en offrant les fonctionnalités suivantes :
- Connectivité filaire traditionnelle pour les stations de travail d’ingénierie haute performance, les serveurs, les imprimantes filaires et le matériel réseau.
- Agrégation sans fil pour les points d’accès où le sans fil est le mode de connectivité principal des utilisateurs.
- Connectivité IoT filaire pour les devices de bâtiment connectés, notamment l’éclairage PoE, la signalisation, les contrôles CVC, les caméras de surveillance et le matériel IoT industriel.
Comment fonctionne un commutateur réseau ?
Le fonctionnement d’un commutateur réseau permettant la communication entre tous les systèmes connectés, y compris le commutateur lui-même, suivent un ensemble standard de protocoles de communication. Ces normes sont définies et maintenues par des organismes de normalisation internationaux, tels que l’Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) et l’Internet Engineering Task Force (IETF).
Il existe trois principaux moyens pour les appareils de se connecter à un réseau : par radio (comme le Wi-Fi), par voie électrique (comme l’Ethernet RJ-45) et par voie optique, fondée sur la lumière. Chaque méthode de connexion utilise un moyen différent d’interconnexion physique du réseau – respectivement un spectre RF, un câblage en cuivre et un câblage à fibre optique – par lequel les appareils informatiques communiquent en s’envoyant un flux de 1 et de 0.
Les normes réseau permettent d’interpréter ces flux de 1 et de 0 en paquets. Les paquets contiennent un en-tête et une charge utile. Les en-têtes de paquet contiennent des informations telles que l’adresse source et l’adresse de destination des appareils participant à cette communication. Les charges utiles contiennent les données que les appareils en réseau tentent effectivement d’échanger. Chaque appareil sur un réseau possède une ou plusieurs adresses auxquelles les paquets peuvent être adressés.
Les groupes de paquets échangés par deux adresses ou plus sont appelés « flux de données ». Les flux de données sont à peu près équivalents à des conversations individuelles entre appareils en réseau. Un commutateur lit les adresses dans les en-têtes de paquet, puis achemine les paquets vers leur destination.
Les commutateurs conservent des enregistrements, appelés tables de consultation (LUT). Les LUT contiennent une liste des adresses accessibles via des ports de commutateur spécifiques. Certains commutateurs, ainsi que tous les routeurs, peuvent être configurés à l’aide de « routes ». Les routes sont un type de LUT qui indique aux commutateurs d’envoyer tous les paquets destinés à certaines destinations à un commutateur ou un routeur intermédiaire. L’utilisation de routes permet aux commutateurs d’envoyer des paquets aux périphériques même lorsque le commutateur ne dispose pas d’informations d’adresse.
Un paquet de données quitte l’émetteur radio du smartphone et est reçu par le point d’accès. Le point d’accès lit le paquet de données et détermine qu’il ne sait pas où se trouve l’adresse de destination dans l’en-tête de ce paquet. Le commutateur du point d’accès a été configuré pour envoyer au routeur Internet tous les paquets dont l’adresse de destination est inconnue. Par conséquent, il envoie une copie de ce paquet de données au routeur via son commutateur intégré.
De là, le paquet de données entame son parcours sur Internet. De routeur en routeur, et à travers un nombre inconnu de commutateurs intermédiaires, ce paquet de données finit par arriver à un serveur web. Le serveur web répond de la même manière, en renvoyant les paquets de données via un chemin internet vers le routeur Internet source d’origine, le commutateur intégré au point d’accès et, finalement, le smartphone.
Cet échange de paquets crée un flux de données entre le smartphone et le serveur web. La communication est possible car chacun des dizaines (voire des centaines) de dispositifs matériels et logiciels associés entre la source et la destination respecte des normes définies et maintenues depuis des décennies.
Prenons, par exemple, la manière dont un smartphone peut utiliser un réseau wi-fi domestique pour accéder à une page web. Le smartphone se connecte via Wi-Fi à un point d’accès. Le point d’accès possède un commutateur RJ-45/Ethernet intégré, connecté à un routeur Internet.
Quels problèmes les commutateurs réseau résolvent-ils ?
Un commutateur réseau connecte les utilisateurs, les applications et les équipements d’un réseau afin qu’ils puissent communiquer entre eux et partager des ressources. Les commutateurs réseau les plus simples offrent une connectivité exclusive aux équipements d’un seul réseau local (LAN). Les commutateurs plus avancés peuvent connecter des dispositifs provenant de plusieurs réseaux locaux et peuvent même intégrer des fonctions de sécurité des données de base.
Dans les commutateurs plus avancés, les fonctions allant au-delà de la simple interconnexion LAN constituent souvent un sous-ensemble de celles que l’on trouve généralement dans d’autres dispositifs réseau tels que les routeurs et les pare-feux. Malgré leurs fonctionnalités avancées, ces commutateurs continuent d’être appelés « commutateurs », car leur fonction principale est de connecter des appareils entre eux au sein d’un réseau informatique.
L’une des fonctions importantes d’un commutateur avancé est sa capacité à créer des « réseaux virtuels ». Les réseaux virtuels isolent les groupes de systèmes en réseau les uns des autres en fonction des configurations fournies par les administrateurs réseau. Cette fonctionnalité permet de connecter un grand nombre de systèmes à un seul réseau physique tout en segmentant de manière sécurisée certains systèmes du reste. Il existe plusieurs types de réseaux virtuels : les réseaux privés virtuels (VPN), les réseaux locaux virtuels (VLAN) et les réseaux locaux extensibles virtuels Ethernet VPN (EVPN-VXLAN). Tous sont régulièrement utilisés dans les réseaux de taille moyenne ou grande. L’EVPN-VXLAN est une implémentation de plus en plus courante de la segmentation réseau dans les réseaux d’entreprise modernes.
Les commutateurs réseau se déclinent dans une grande variété de vitesses, de fonctionnalités et de tailles. Ils peuvent prendre en charge trois milliers d’appareils ou plus. Plusieurs commutateurs réseau peuvent être connectés entre eux pour prendre en charge encore plus d’équipements. Les précisions sur la manière dont ces commutateurs sont connectés constituent la « topologie du réseau ».
Une topologie moderne « spine-leaf » utilisant des commutateurs à haut débit et à forte densité de ports pourrait facilement connecter des dizaines de milliers de dispositifs sur un seul réseau physique. Dans un réseau de datacenter spine-leaf, les commutateurs leaf agrègent le trafic des serveurs et se connectent directement aux commutateurs spine, qui interconnectent tous les commutateurs leaf dans une topologie maillée complète. Ces grands réseaux sont généralement segmentés en de nombreux réseaux virtuels utilisant l’EVPN-VXLAN, avec des commutateurs leaf assurant l’accès (et le routage) aux différents segments de réseau.
Ce type de réseau est courant dans les datacenters partagés par de nombreux clients, constituant des datacenters dits « mutualisés », ainsi que dans ceux qui sont utilisés par les gouvernements et les grandes entreprises.
Types de commutateur réseau
Voici les types de commutateurs réseau :
- Commutateurs d’accès : Les commutateurs d’accès sont situés à l’edge du réseau, là d’où viennent la plupart des données. Leur mission consiste à connecter au réseau les utilisateurs, les dispositifs client filaires et les équipements d’infrastructure. Certains équipements d’infrastructure, comme les points d’accès wi-fi, les caméras de sécurité et les systèmes de téléphonie VoIP, prennent en charge la fonctionnalité PoE (Power over Ethernet) qui simplifie le déploiement.
- Commutateurs d’agrégation : Les commutateurs d’agrégation connectent les commutateurs d’accès entre eux, agrègent le trafic sortant et distribuent les données dans l’edge et jusqu’au cœur du réseau. Pour gérer efficacement le volume de trafic, ces commutateurs ont souvent des ports multigigabits, des fonctions de redondance et des fonctionnalités approfondies de routage de couche 3.
- Commutateurs empilables : Les commutateurs empilables permettent d’empiler plusieurs commutateurs ensemble et de fonctionner comme une seule unité. Ces commutateurs réseau peuvent également fonctionner comme un dispositif autonome pour fonctionner de manière indépendante. Plusieurs commutateurs empilables peuvent être connectés pour créer une « stack » qui fonctionne comme un seul commutateur avec une capacité de port combinée et une fiabilité accrue (interruption minimale).
- Commutateurs de châssis : Les commutateurs de châssis (ou également appelés commutateurs modulaires) permettent une personnalisation facile en fonction des besoins du réseau, offrant flexibilité et évolutivité. Ces commutateurs fournissent la possibilité d’ajouter ou de supprimer des cartes de ligne (ou des modules) permettant aux administrateurs réseau de créer un commutateur basé sur des composants spécifiques tels que des ports, des blocs d’alimentation et d’autres fonctionnalités.
- Commutateurs centraux : Les commutateurs centraux sont au cœur du réseau et sont généralement connectés à un routeur ou à une passerelle. Ils gèrent le trafic entrant et sortant des commutateurs d’agrégation, du réseau étendu (WAN) et d’Internet. Ils fournissent généralement des fonctionnalités de haute disponibilité (HA) pour garantir un accès continu au réseau.
- Commutateurs de datacenter : Destinés aux applications stratégiques, ces commutateurs haute performance intègrent des fonctionnalités HA et de tolérance aux pannes. Ils gèrent le trafic est-ouest et nord-sud, avec des fonctionnalités ToR et EoR, et la flexibilité du déploiement.
- Commutateurs demi-largeur : Les commutateurs demi-largeur sont des périphériques réseau compacts occupant moins d’espace physique (moitié moindre) par rapport aux commutateurs pleine largeur traditionnels tout en offrant les mêmes fonctionnalités que les commutateurs pleine largeur. Les options demi-largeur permettent aux organisations d’améliorer la capacité de leur réseau sans avoir besoin d’espace supplémentaire, ce qui en fait un choix idéal pour les environnements avec un espace de rack limité et pour les petits bureaux.
Liste des éléments connectés par un commutateur réseau
À l’edge du réseau, les commutateurs réseau assurent la connectivité de nombreux types d’appareil, comme les points d’accès, les stations de travail et les devices IoT.
Où sont utilisés les commutateurs réseau ?
Le portefeuille HPE Aruba Networking complet de commutation CX comprend des solutions adaptées aux déploiements de commutateurs d’accès, d’agrégation, de cœur et de datacenter. Il se décline en plateformes à haute disponibilité avec gestion redondante, fabric, alimentation, ventilateurs et ports multigigabits haute densité de 90 W classe 8 et HPE Smart Rate, aux normes de l’industrie. HPE Aruba Networking CX 10000 est un commutateur de services répartis qui intègre un pare-feu 800G dynamique distribué pour le trafic est-ouest, une segmentation zero trust et une télémétrie polyvalente.
Où sont utilisés les commutateurs demi-largeur ?
Les commutateurs demi-largeur fonctionnent mieux dans les environnements à faible encombrement qui exigent une efficacité spatiale sans sacrifier les performances. Ces commutateurs compacts haute densité s’intègrent parfaitement dans des espaces de rack limités, tels que les datacenters, les salles de serveurs, ce qui les rend idéaux pour les petites et moyennes entreprises, les institutions gouvernementales et d’enseignement, ainsi que les scénarios de vente au détail.
Deux commutateurs demi-largeur peuvent être déployés côte à côte pour une commutation redondante dans une empreinte 1U. Cette solution est parfaite pour des environnements à espace restreint où vous devez maximiser l’utilisation de l’espace rack tout en disposant de suffisamment de ports réseau. Les commutateurs demi-largeur constituent une solution réseau efficace conçue pour optimiser la configuration du réseau, afin d’économiser de l’espace tout en offrant des performances élevées et des fonctionnalités réseau essentielles dans un format compact, à un prix abordable.
Comment choisir un fournisseur de commutateurs réseau ?
Votre fournisseur de commutateurs réseau doit :
- Faire preuve d’un leadership dans son domaine, reconnu par de grands analystes comme Gartner, Forrester ou encore IDC.
- Proposer un portefeuille de solutions de commutation intelligentes, évolutives et haute performance pour que vous puissiez créer un réseau de base prêt pour les nouvelles technologies et les besoins futurs de l’entreprise.
- Contribuer à simplifier les opérations en utilisant l’automatisation pour promouvoir la programmabilité, réduire les tâches manuelles et profiter de configurations sans erreur.
- Assurer des analyses en temps réel et des fonctions d’automatisation pour accélérer la résolution des incidents et émettre des recommandations pratiques pour accélérer le processus de résolution.
- Prendre en charge la sécurité intégrée grâce à une application globale des politiques sur les réseaux filaires et sans fil.
- Offrir la flexibilité requise pour une gestion sur site ou dans le cloud.
- Fournir des services d’assistance globaux afin d’assurer les SLA souhaités, des services financiers attractifs et des options as-a-service.
Comment les commutateurs réseau facilitent-ils la gestion des spécifications du réseau ?
Lors de l’évaluation des solutions, il est essentiel de bien comprendre vos prérequis en matière de réseau et aussi d’intégrer le fait que le meilleur commutateur réseau peut faire partie d’une solution plus large. Par exemple, l’automatisation, l’analyse intégrée, la haute disponibilité et la segmentation sécurisée rentrent dans la conception des commutateurs HPE Aruba Networking CX, alors que HPE Aruba Networking Central fournit une vue de réseau unifiée, qui vient renforcer l’efficacité opérationnelle entre les réseaux de l’entreprise.
Prérequis en matière de réseau | Réponses apportées par un commutateur réseau |
|---|---|
| Déploiement : sachez où et comment les commutateurs réseau seront déployés. | Les caractéristiques d’un commutateur dépendent des exigences spécifiques du datacenter, du campus, des filiales, des PME et des réseaux de bureau à domicile. Elles s’appuient aussi sur des exigences en matière d’accès, d’agrégation, de puissance de calcul ou encore de commutateur Leaf-Spine. |
| Format : déterminez la taille du réseau, la densité et les contraintes d’espace. | Les commutateurs fixes font 1U de hauteur de rack et intègrent des ports réseau. Ils prennent généralement en charge jusqu’à 48 ports d’accès et peuvent également proposer des alimentations modulaires et des ventilateurs. Les châssis modulaires prennent en charge des centaines de ports, autorisent la personnalisation de ports réseau à l’aide de cartes de ligne, et admettent souvent les fabrics redondants, les ventilateurs et les alimentations. |
| Performance : Déterminez les performances du réseau et les exigences des utilisateurs en tenant compte de la croissance future du réseau. | Les vitesses de port de commutateur 1GbE (Gigabit Ethernet), Ethernet multigigabit (2,5 et 5GbE), 10GbE, 25GbE, 40GbE, 50GbE et 100GbE sont disponibles. Des architectures non bloquantes contribuent à accroître le débit du commutateur. |
| Disponibilité : déterminez les exigences de l’entreprise en matière de temps de fonctionnement du réseau. | Une haute disponibilité peut être assurée par le matériel et les logiciels ayant des caractéristiques telles que les mises à niveau en temps réel offrant un accès ininterrompu pendant les mises à jour logicielles, la création de stacks de commutateurs, ou encore les alimentations, les ventilateurs et les cartes de ligne redondants et permutables à chaud. |
| Power over Ethernet (PoE) : Calculez le nombre d’appareils réseau, comme les points d’accès, qui nécessitent une alimentation PoE. | La technologie PoE permet aux commutateurs PoE d’utiliser des câbles à paire torsadée à la fois pour les données et pour l’alimentation électrique. Les commutateurs PoE peuvent prendre en charge jusqu’à 15, 30, 60 voire 90 watts par port, le PoE total étant limité par le budget de puissance PoE du commutateur. |
| Segmentation : Planifiez une stratégie de segmentation afin de dissocier le trafic en toute sécurité. | Les commutateurs qui prennent en charge la segmentation dynamique facilitent l’automatisation de la configuration et l’application de politiques basées sur les utilisateurs et les appareils au sein de l’entreprise. La prise en charge d’EVPN-VXLAN autorise la création d’un fabric réseau qui étend la connectivité de couche 2 comme un réseau superposé (overlay) se plaçant au-dessus d’un réseau physique existant pour assurer une simplicité opérationnelle et une sécurité accrues. |
| Automatisation et analytique : évaluez les solutions afin d’accélérer la résolution des incidents. | Les commutateurs réseau pris en charge par la gestion de cloud unifiée qui intègrent l’analytique peuvent instantanément alerter les opérateurs en cas de problèmes potentiels, faciliter l’identification des tendances, anticiper les problèmes et faciliter la prise en charge de décisions intelligentes en matière de conception, proposant en retour des coûts réduits et des expériences utilisateur améliorées. |
| Gestion : Déterminez les opérations de gestion du réseau. | Les options de gestion de commutateurs couvrent la gestion par commandes CLI, par interface graphique web, sur site et cloud. L’utilisation d’une gestion par vue unifiée pour tous les équipements de l’infrastructure réseau peut simplifier les opérations informatiques avec AI Insights, la sécurité et la gestion unifiée de l’infrastructure dans les réseaux de campus, de filiales, distants et de datacenter. |
FAQ sur le commutateur réseau
À quelles fins les commutateurs réseau sont-ils utilisés ?
Un commutateur réseau permet à deux appareils informatiques ou plus de communiquer entre eux. En plus de se connecter à des équipements terminaux comme des PC et des imprimantes, les commutateurs peuvent être connectés à d’autres commutateurs, routeurs et pare-feux, qui peuvent tous assurer la connectivité à des équipements supplémentaires. Les commutateurs réseau peuvent également prendre en charge les réseaux virtuels, permettant ainsi à de vastes réseaux d’appareils interconnectés de communiquer tout en segmentant certains groupes d’appareils des autres à des fins de sécurité, sans nécessiter de réseaux physiques distincts et coûteux.
Quelle est la différence entre un commutateur et un routeur ?
La différence pratique entre un commutateur et un routeur est ce que vous y branchez. Les commutateurs sont vendus dans le but de connecter de nombreux appareils, tels que des serveurs, des PC et des imprimantes. Les routeurs sont de plus en plus spécialisés dans l’acheminement de paquets entre sites physiques, ainsi que vers et depuis Internet, à des échelles allant des petits réseaux domestiques aux plus grands datacenters du monde.
Lors de l’achat d’un commutateur, il convient généralement de vérifier le nombre de ports pris en charge, la vitesse des ports et le type de réseau virtuel reconnu. De nombreux commutateurs possèdent également des capacités de routage de base. Les routeurs peuvent acheminer beaucoup plus de paquets que les commutateurs, et prennent progressivement en charge des fonctionnalités supplémentaires telles que la sécurité des données.
Traditionnellement, la différence entre un commutateur et un routeur résidait dans le fait que les commutateurs pouvaient transférer uniquement les paquets en fonction d’adresses MAC de couche 2, tandis qu’un routeur pouvait acheminer les paquets en fonction d’adresses de couche 3 comme les adresses IP. En pratique, cela signifiait que les commutateurs reliaient un seul réseau local, tandis que les routeurs reliaient plusieurs réseaux locaux, plusieurs emplacements physiques, et/ou offraient une connectivité à Internet. Ce n’est plus le cas.
Dans le contexte des réseaux modernes, la différence entre un commutateur et un routeur réside principalement dans la fonction première de chaque appareil. Les commutateurs avancés actuels prennent en charge les réseaux virtuels et peuvent acheminer les paquets entre différents réseaux locaux virtuels et physiques. Ceci signifie que les commutateurs actuels peuvent acheminer les paquets en fonction d’adresses de couche 2 et de couche 3, tout comme les routeurs.
Quels sont les avantages du déploiement d’un commutateur ?
Les commutateurs permettent aux réseaux d’évoluer en toute sécurité. Les commutateurs de plus grande taille possèdent les capacités, la programmation de sécurité, la vitesse et les spécifications de routage nécessaires pour gérer jusqu’à 1 million d’adresses MAC. Une fois intégrés dans une fabric réseau, des campus entiers peuvent être connectés à un seul réseau, tout comme les grands datacenters qui mesurent leur capacité de calcul non pas en fonction du nombre de serveurs qu’ils contiennent, mais de la superficie occupée.
Prenant en charge des fonctionnalités telles que l’EVPN-VXLAN, les commutateurs avancés d’aujourd’hui permettent à ces vastes réseaux de campus et de datacenters de fonctionner. Associés à des routeurs et à des pare-feux, ils peuvent intégrer des fonctionnalités d’IA, de machine learning et d’automatisation à une gestion cloud voire faciliter la gestion des réseaux fonctionnant à très grande échelle.
Quelles sont les principales fonctions des commutateurs réseau ?
Les commutateurs ont trois fonctions principales. Ils apprennent les adresses MAC, acheminent les paquets de données et protègent ces paquets. Les commutateurs apprennent et stockent les adresses MAC dans ce qu’on appelle la table de mémoire adressable par contenu (CAM), un type de LUT. Certains commutateurs peuvent acheminer des données via des superpositions de réseau de couche 3 en utilisant des paramètres d’adresse IP. Enfin, ils sécurisent les paquets de données en intégrant des VPN, des pare-feux et un chiffrement renforcé directement dans la programmation.