Switch de niveau 3 ou routeur : Quelle est la meilleure option ?

Les switchs de niveau 3 (layer 3/l3) et routeurs sont largement utilisés dans le domaine de la transmission de données. Quelles sont les différences entre ces appareils ? Dans cet article, nous allons vous expliquer les principales différences entre un switch (commutateur) de couche 3 et un routeur pour vous aider à faire le bon choix.

Qu'est-ce qu'un switch de niveau 3 et à quoi ça sert ?

Un switch (commutateur) de niveau 3 est un dispositif qui transmet le trafic (trames) en fonction des informations de couche 3 (principalement à travers l'adresse mac). Le switch de niveau 3 prend en charge toutes les fonctions de commutation et possède également des fonctionnalités pour le routage entre VLAN. Ces commutateurs sont conçus pour améliorer les performances de routage sur les grands réseaux locaux (LAN).

Sur un switch de niveau 3, la transmission de couche est effectué par des ASICs (Application-Specific Integrated Circuit) spécialisés - celui-ci est plus rapide que les routeurs, mais manque généralement certaines des fonctionnalités avancées des routeurs. Contrairement aux routeurs, un switch de niveau 3 est moins susceptible de subir une latence de réseau puisque les paquets n'ont pas à effectuer des étapes supplémentaires à travers un routeur. Étant donné que ces switchs remplissent des fonctions associées à la fois sur la couche 2 et couche 3 (mélange et assortiment de commutation de niveau 2/3), ils sont également appelé "switch multicouche", et certains switchs 10GbE et switchs Gigabit PoE correspondent à cette catégorie. Pour plus d'informations sur les switchs de niveau 2/3, veuillez consulter l'article Quelle est la différence entre switch de niveau 2 et de niveau 3.

Qu'est-ce qu'un routeur et à quoi ça sert ?

Le routeur est un dispositif très répandu appliqué dans les réseaux domestiques et de petites entreprises. Il permet la communication entre les dispositifs auxquels il est connecté et le réseau internet. Un routeur peut transmettre le trafic (paquets) en fonction des informations de la couche 3 grâce à l'adresse IP. Cela permet au réseau de fonctionner à travers différents protocoles. Les routeurs servent également de première ligne de sécurité pour protéger le réseau contre toute attaque et intrusion. Un routeur analyse l'adresse de destination de la couche 3 de chaque paquet, et décide ensuite de la meilleure marche à suivre. Ce processus prend du temps et, par conséquent, chaque paquet subit un certain retard pour cette raison.

Les caractéristiques fondamentales du switch de niveau 3 et routeur sont indiquées ci-dessous :

Comparaisons entre switch de niveau 3 et routeur

Un switch de niveau 3 connecte les hôtes pour créer des réseaux locaux (LAN) tandis que les routeurs connectent plusieurs LAN dans des réseaux étendus (WAN). Cela peu cependant générer une certaine confusion : ils présentent de nombreuses caractéristiques similaires, car tous deux prennent en charge les mêmes protocoles de routage, inspectent les paquets entrants et prennent des résolutions de routage dynamiques basées sur les adresses de source et destination. Mais il y a aussi des différences de performance, de flexibilité, de coût, etc.

Similitudes :

Un switch de niveau 3 est à la fois un switch et un routeur : il peut être considéré comme un routeur avec plusieurs ports Ethernet et des fonctions de commutation. Ils permettent la commutation des paquets en inspectant à la fois leurs adresses IP et leurs adresses MAC et sont ainsi capables d’isoler les ports dans des VLAN différents et d'effectuer le routage entre eux. Comme un routeur traditionnel, un switch de niveau 3 peut également être configuré pour prendre en charge les protocoles de routage tels que RIP, OSPF et EIGRP.

Différences :

Matériel - La différence principale entre le switch de niveau 3 et le routeur réside dans le matériel. Le matériel à l'intérieur d'un switch de niveau 3 combine celui des switchs et routeurs traditionnels, améliorant ainsi le logiciel d'un routeur avec un matériel de circuit intégré pour offrir de meilleures performances aux LAN. Conçu spécifiquement pour être utilisé sur des réseaux intranet, un switch de niveau 3 ne dispose généralement pas de ports WAN ni des fonctionnalités d’un routeur traditionnel. L’utilisation du switch de niveau 3 est pour le support de routage entre VLANs.

Interfaces - Une autre différence entre un switch de niveau 3 et un routeur est qu'un switch de niveau 3 est limité au niveau des interfaces qu'il prend en charge (généralement seulement Ethernet pour RJ45 et fibre monomode/multimode). Tandis qu'un routeur a plus d'options, comme SDH, SONET, E1/T1, etc. De plus, c’est des dispositifs qui relient le LAN au WAN alors que les switchs ne sont que des dispositifs LAN.

Principe de fonctionnement - Le switch de niveau 3 examine l'adresse MAC de l'hôte de destination et envoie la trame uniquement à ce destinataire. Un routeur se réfère à l'adresse IP de destination au lieu de son adresse MAC, il fournit donc plus de fonctionnalités que le simple routage de paquets, comme l'attribution d'adresse IP (DHCP) et le filtrage par pare-feu.

Ce sont les trois principales différences entre le switch de niveau 3 et le routeur. D'autres aspects sont résumés dans le tableau suivant.

Comment choisir entre un switch de niveau 3 et un routeur ?

Un des débats courant concernant le switch de niveau 3 par rapport au routeur est que si un routeur est déjà en place, pourquoi un switch de niveau 3 serait-il nécessaire. En fait, ils peuvent être employé dans des situations et scénarios différents. Compte tenu des similarités et des différences expliquées précédemment, votre choix dépend en fait de la conception de votre réseau et de ce que vous voulez accomplir.

Pour le switch de niveau 3 :

Faute de capacité WAN, l'application des switchs de couche 3 tombe souvent dans des environnements intranet avec une échelle suffisamment importante de périphériques et de trafic de sous-réseaux. Les scénarios suivants peuvent être justifiés :

• Chaque département a besoin de son propre domaine de diffusion pour la performance ou la sécurité.

• Connectez vos salles de Hub et choisissez un switch de niveau 3, en fournissant plus d'interfaces Ethernet pour une connectivité directe de type serveur au lieu d'un routeur.

• Connectez vos bureaux via des connexions de couche 2 par le FAI (Fournisseur d’accès Internet), vous pouvez directement terminer la liaison sur un switch de niveau 3 et configurer le routage sur celui-ci en même temps.

• Lorsque vous avez besoin davantage d'accès direct et de communication inter-VLAN, un switch de niveau 3 est le meilleur choix.

• Réseau avec un grand nombre de diffusions qui a besoin de meilleures performances VLANS.

Pour routeur :

Comme les liaisons WAN sont de plus en plus établies par Ethernet, on observe une tendance croissante à remplacer les routeurs par des switchs de couche 3. Cependant, le routeur possède encore quelques caractéristiques spéciales qu'un switch de niveau 3 ne peut pas encore prendre en charge. Il est irremplaçable dans ces situations.

• Si vous êtes sur le point d’effectuer une connexion directe à un FAI (Fournisseur d’accès Internet), un routeur est conçu pour cela.

• Si vous avez besoin de mettre en place des tunnels entre vos bureaux, par exemple, pour connecter deux bureaux sur Internet public d'une manière plus sécurisée, un routeur peut être une meilleure option.

• Si vous êtes un CE participant à la configuration MPLS (Multiprotocol Label Switching), vous avez besoin d'un routeur.

Conclusion

Quand il s'agit de choisir entre un switch de niveau 3 et un routeur, vous devez connaître les exigences de l'entreprise avant de prendre votre décision : en général, il est préférable d'acquérir un routeur quand la plupart du temps le dispositif effectue le routage, sinon, un switch de niveau 3 peut être mieux adapté si vous avez besoin davantage de ports, de meilleures performances de réseau et segmentation VLAN.

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