Bien choisir un commutateur Ethernet

Un commutateur réseau (ou switch) est un équipement de communication qui est utilisé pour répartir les données sur les réseaux câblés. Il se présente le plus souvent sous la forme d’un boîtier disposant de plusieurs ports Ethernet ou de fibre optique. Il ne faut pas le confondre avec un concentrateur (hub) même s’ils ont la même apparence. Les commutateurs Ethernet industriels sont conçus pour être utilisés dans des environnements extrêmes.

Consulter les commutateurs Ethernet

Administrable, non administrable ou commutateur Ethernet intelligent ?

Commutateurs Ethernet de la marque Siemens
Commutateurs Ethernet de la marque Siemens

Vous pouvez opter pour un commutateur non administrable si votre réseau est peu complexe et que vous pouvez laisser tous les ports ouverts sans avoir besoin d’en isoler une partie. Ces commutateurs sont intéressants en raison de leur faible prix d’achat si vous avez seulement besoin de relier quelques appareils entre eux et de les connecter à internet. Ce type de commutateur est généralement « plug-and-play », c’est-à-dire que vous avez juste besoin de le connecter pour qu’il soit opérationnel.

Si vous ne savez pas comment votre réseau doit évoluer par la suite, vous pouvez aussi choisir un commutateur administrable et laisser la configuration par défaut. Cette configuration est intéressante car elle vous évite d’avoir à reconstruire le réseau si celui-ci évolue par la suite. Les commutateurs administrables permettent de gérer et de modifier votre réseau à distance en fonction de vos besoins. Ce type de commutateur est intéressant pour la gestion d’un réseau complexe, mais il nécessite les compétences d’un ingénieur réseau pour surveiller aussi bien la sécurité des ports, les listes de contrôle d’accès (ACLs) que l’affectation de la bande passante. Certains commutateurs sont équipés d’une API, ce qui permet de faire de l’IAC (déploiement automatisé).

Si vous souhaitez pouvoir garder la main sur votre réseau, mais que celui-ci reste relativement peu complexe, vous pouvez aussi choisir un commutateur intelligent (smart switch) qui est en partie administrable à travers une interface web. Ces commutateurs constituent un bon compromis entre un commutateur non administrable et un commutateur administrable. En fonction du modèle choisi, vous pourrez avoir accès à des options comme la qualité de service (QoS) ou les réseaux virtuels (VLAN) qui sont intéressants pour la gestion des téléphones VoIP, ou si vous souhaitez pouvoir isoler certaines parties du réseau les unes des autres pour améliorer la sécurité et la performance du réseau.

Pourquoi choisir un commutateur Ethernet PoE ?

Commutateur Ethernet PoE de la marque Korenix
Commutateur Ethernet PoE de la marque Korenix

Un commutateur Ethernet PoE (Power over Ethernet) permet d’alimenter électriquement des appareils connectés, par exemple des caméras IP ou des téléphones VoIP, via des câbles Ethernet RJ45. Avec ce type de commutateur, le câblage est donc simplifié et vous n’avez pas besoin de faire appel à un électricien pour l’alimentation électrique de vos équipements. De plus, si le commutateur est connecté à un onduleur, vous n’aurez plus à vous soucier des éventuelles coupures de courant.

Si vous choisissez ce type de commutateur, vous devez connaître la consommation électrique de chacun des appareils pour que le commutateur offre une puissance électrique, appelée budget PoE, au moins égale à la somme des puissances consommées par l’ensemble des appareils.

Vous devrez aussi prendre en compte les besoins en refroidissement du commutateur pour éviter les interruptions de service dues à son échauffement excessif.

La distance entre le commutateur et les périphériques est également importante : la distance maximale à respecter entre deux équipements est de 100 mètres. Les commutateurs PoE sont soumis à deux normes qui permettent d’assurer la compatibilité des équipements entre les différentes marques :

  • La norme 802.3af autorise une puissance maximale de 12,9 watts, avec une tension de 48 volts pour chaque périphérique.
  • La norme 802.3at, aussi appelée PoE+, autorise une puissance comprise entre 24 et 30 watts, pour une tension de 48 volts pour chaque périphérique.

Points clés :

  • pas besoin d’alimenter chaque composant du réseau
  • besoin d’être refroidi
  • distance maximale entre 2 équipements = 100 m

Quel type de réseau pour quelle application ?

Réseau Ethernet Cisco
Réseau Ethernet Cisco

Les réseaux Ethernet utilisent des vitesses de transfert qui peuvent être différentes en fonction des besoins :
Les réseaux 10 Mbits/s (mégabits par seconde) sont généralement utilisés pour les mails et les réseaux intranet. Les équipements sont câblés sur des prises RJ45.
Les réseaux 100 Mbits/s (appelés Fast Ethernet ou Ethernet rapide) sont prévus pour les transferts de fichiers peu volumineux (jusqu’à 150 Mo par fichier). Les équipements sont câblés sur des prises RJ45.
Les réseaux 1 000 Mbits/s (Giga Ethernet) sont employés pour les fichiers lourds tels que les fichiers vidéo (plus de 150 Mo par fichier). Les équipements sont câblés sur des prises RJ45.
Les réseaux 10 Gbits/s (10 G base T) représentent le standard actuel pour le déploiement d’un nouveau réseau d’entreprise.
Pour les transferts de données très volumineux ou les grandes distances entre différents équipements, vous pouvez vous intéresser à la technologie de transfert par fibre optique (de l’ordre de 100 Gbits/s : 100 G base SR4, 100 m, ou 100 G base LR4, jusqu’à 40 km). Les équipements sont câblés via un module SFP.

Pour les réseaux industriels, il existe aussi des bus de terrain tels que PROFIBUS, PROFINET, CAN ou ControlNet qui permettent le transfert de données entre les capteurs, les actionneurs et les automates programmables.

Exemples de réseaux selon les applications :

  • Pour l’acquisition de données : les capteurs nécessitent des commutateurs administrables avec ports dédiés.
  • Pour le contrôle-commande : le contrôle et la commande des automates exigent de plus en plus la redondance de la topologie en anneaux. Pour assurer cette redondance, vous devez utiliser des commutateurs disposant d’un débit d’au moins 100 Mbits/s.
  • Backbone : à partir de 100 automates, vous devez utiliser un anneau principal, appelé backbone, qui interconnecte des commutateurs par fibre optique. La répartition des équipements se fait ensuite sur des sous-réseaux filaires en anneaux à 100 Mbits/s sur câbles en cuivre.
  • Vidéosurveillance : à partir de 20 caméras, vous aurez besoin d’un réseau dédié en Giga Ethernet. Il est avantageux d’opter pour le réseau PoE (Power over Ethernet) pour alimenter les caméras.

 

Le nombre de ports est-il important ?

Le nombre de ports disponibles sur votre commutateur est une donnée primordiale car elle détermine le nombre d’équipements qui pourront y être connectés. Un commutateur peut accueillir de 2 à 64 ports. Pour choisir le commutateur le plus adapté à vos besoins, vous devez déterminer le nombre d’appareils à connecter et si ce nombre est susceptible d’évoluer à court ou moyen terme.
Certains commutateurs sont équipés d’une prise « stack » qui permet de connecter les commutateurs entre eux et ainsi d’augmenter le nombre de ports disponibles.

Quels autres points faut-il prendre en compte dans le choix d'un switch ?

Les commutateurs sont intégrés dans des boîtiers prévus pour être installés soit dans des armoires électriques, soit dans des baies normalisées :

  • Les commutateurs prévus pour les petits réseaux sont généralement équipés d’un système de fixation sur rail DIN, qui est un standard pour intégrer différents équipements dans un coffret ou une armoire électrique.
  • Dans les réseaux plus importants, les commutateurs sont conçus pour être intégrés dans des racks et dans ce cas leur encombrement est indiqué en unité d’occupation de racks 19 pouces dans une armoire (par exemple un commutateur occupe 1U, c’est-à-dire la largeur d’un rack 19 pouces sur une hauteur de 1,75 pouce). Le rack 19 pouces correspond à des dimensions standardisées (en Europe par la norme DIN 41494).
  • Si vous avez peu d’appareils à brancher sur votre commutateur, vous pouvez très bien le laisser sur un bureau, à proximité des appareils, mais vous devez faire attention au niveau sonore, car plus le commutateur est équipé de ports, plus il est bruyant.

Quelles sont les dernières tendances dans la gestion des réseaux ?

Pour bien choisir votre commutateur, vous devez prendre en compte les évolutions de la gestion des réseaux et l’augmentation croissante du nombre d’équipements connectables et connectés :

  • Réseaux programmables (SDN ou Software Defined Network) : il s’agit d’une architecture qui améliore le contrôle du réseau et permet de réagir rapidement à l’évolution des besoins opérationnels. Cette architecture nécessite des commutateurs administrables car ils sont gérés par le contrôleur SDN centralisé.
  • Internet des objets (IoT) : le nombre d’objets connectés évolue rapidement et vous devez prendre en compte cette évolution future dans le dimensionnement de votre réseau pour que celui-ci ne devienne pas rapidement obsolète.

Vous pouvez aussi trouver sur le marché des commutateurs de niveau 3 qui remplissent le rôle de routeurs avec un nombre de ports plus important.