Introduction

L’un des sujets clés abor­dés dans la cer­ti­fi­ca­tion CCNA est les modes de com­mu­ta­tion, en par­ti­cu­lier les modes Store-and-For­ward et Cut-Through. Ces deux méthodes de com­mu­ta­tion jouent un rôle essen­tiel dans le réseau et pour­tant peu de per­sonnes les connaissent.

Dans cet article, nous allons explo­rer en détail ces deux modes de com­mu­ta­tion, leurs avan­tages, leurs incon­vé­nients et les situa­tions où l’un ou l’autre sera plus appro­prié. Nous ver­rons éga­le­ment des exemples concrets de confi­gu­ra­tion et de véri­fi­ca­tion sur des équi­pe­ments Cis­co, afin de vous don­ner les connais­sances pra­tiques néces­saires pour réus­sir votre cer­ti­fi­ca­tion CCNA.

Table des matières

1. Qu’est-ce que la commutation ?
2. Mode Store-and-For­ward
   • Fonc­tion­ne­ment
   • Avan­tages
   • Incon­vé­nients
3. Mode Cut-Through
   • Fonc­tion­ne­ment
   • Avan­tages
   • Incon­vé­nients
4. Com­pa­rai­son des modes de commutation 
   • Latence
   • Inté­gri­té des données
   • Ges­tion des erreurs
5. Confi­gu­ra­tion et véri­fi­ca­tion sur Cis­co IOS 
   • Com­mandes de configuration
   • Com­mandes de vérification
6. Bonnes pra­tiques et pièges à éviter
7. Conclu­sion

Qu’est-ce que la commutation ?

La com­mu­ta­tion consiste à ache­mi­ner des trames de don­nées d’un port d’en­trée vers un port de sor­tie appro­prié sur un com­mu­ta­teur (switch) ou un rou­teur. Ce pro­ces­sus est la base réseau avec le rou­tage. Pas de com­mu­ta­tion = pas de réseau.

Après je sup­pose que si tu lis cet article, c’est que tu es déjà au courant 🙂

Mode Store-and-Forward

Fonctionnement

Le mode de com­mu­ta­tion Store-and-For­ward est la méthode la plus répan­due et la plus fiable. Dans ce mode, le com­mu­ta­teur reçoit com­plè­te­ment la trame de don­nées, la véri­fie pour détec­ter d’é­ven­tuelles erreurs, puis la trans­fère vers le port de sor­tie approprié.

Voi­ci les étapes détaillées du processus :

1. Le com­mu­ta­teur reçoit la trame de don­nées sur un port d’entrée.
2. Il stocke la trame dans une mémoire tam­pon (buf­fer).
3. Il véri­fie l’in­té­gri­té de la trame en cal­cu­lant la somme de contrôle (check­sum).
4. Si la trame est valide, il la trans­fère vers le port de sor­tie approprié.
5. Si la trame est erro­née, il la rejette. Comme un videur de discothèque.

Avantages

• Fia­bi­li­té : Le mode Store-and-For­ward garan­tit l’in­té­gri­té des don­nées en véri­fiant chaque trame avant de la trans­mettre. Cela évite de pro­pa­ger des erreurs sur le réseau.
• Ges­tion des erreurs : Les trames erro­nées sont détec­tées et reje­tées, évi­tant ain­si leur propagation.
• Com­pa­ti­bi­li­té : Ce mode de com­mu­ta­tion est pris en charge par la majo­ri­té des équi­pe­ments réseau.

Inconvénients

• Latence : Le fait de devoir attendre la récep­tion com­plète de la trame avant de la trans­mettre intro­duit une latence plus impor­tante que le mode Cut-Through.
• Uti­li­sa­tion de la mémoire : Le sto­ckage tem­po­raire des trames dans les buf­fers du com­mu­ta­teur néces­site une quan­ti­té de mémoire plus importante.

Mode Cut-Through

Fonctionnement

Dans le mode de com­mu­ta­tion Cut-Through, le com­mu­ta­teur com­mence à trans­mettre la trame de don­nées dès qu’il a lu l’a­dresse de des­ti­na­tion dans l’en-tête, sans attendre la récep­tion com­plète de la trame.

Voi­ci les étapes détaillées du processus :

1. Le com­mu­ta­teur reçoit les pre­miers octets de la trame de don­nées sur un port d’entrée.
2. Il lit l’adresse de des­ti­na­tion dans l’en-tête.
3. Il com­mence immé­dia­te­ment à trans­fé­rer la trame vers le port de sor­tie appro­prié, sans attendre la récep­tion complète.
4. Il ne véri­fie pas l’in­té­gri­té de la trame (pas de cal­cul de check­sum). Il n’y a pas de videur de dis­co­thèque, c’est open bar !

Avantages

• Faible latence : Le fait de com­men­cer la trans­mis­sion dès la lec­ture de l’a­dresse de des­ti­na­tion réduit consi­dé­ra­ble­ment la latence par rap­port au mode Store-and-Forward.
• Débit éle­vé : Le com­mu­ta­teur n’ayant pas à attendre la récep­tion com­plète de la trame, il peut trans­mettre les don­nées plus rapi­de­ment, offrant un débit plus élevé.

Inconvénients

• Inté­gri­té des don­nées : Comme le com­mu­ta­teur ne véri­fie pas l’in­té­gri­té de la trame, il peut trans­mettre des don­nées erro­nées, ce qui peut poser des pro­blèmes de fiabilité.
• Ges­tion des erreurs : Les trames erro­nées ne sont pas détec­tées et peuvent se pro­pa­ger sur le réseau, cau­sant poten­tiel­le­ment des pro­blèmes de performance.
• Com­pa­ti­bi­li­té : Tous les équi­pe­ments réseau ne prennent pas en charge le mode Cut-Through, ce qui peut poser des pro­blèmes d’interopérabilité.

Comparaison des modes de commutation

Latence

• Store-and-For­ward : Latence plus éle­vée car le com­mu­ta­teur doit attendre la récep­tion com­plète de la trame avant de la transmettre.
• Cut-Through : Latence plus faible car le com­mu­ta­teur com­mence la trans­mis­sion dès la lec­ture de l’a­dresse de destination.

Intégrité des données

• Store-and-For­ward : Meilleure inté­gri­té des don­nées car le com­mu­ta­teur véri­fie la vali­di­té de chaque trame.
• Cut-Through : Risque de trans­mis­sion de don­nées erro­nées car le com­mu­ta­teur ne véri­fie pas l’in­té­gri­té des trames.

Gestion des erreurs

• Store-and-For­ward : Meilleure ges­tion des erreurs car les trames erro­nées sont détec­tées et rejetées.
• Cut-Through : Les trames erro­nées peuvent se pro­pa­ger sur le réseau, cau­sant poten­tiel­le­ment des pro­blèmes de performance.

Configuration et vérification sur Cisco IOS

Commandes de configuration

Pour confi­gu­rer le mode de com­mu­ta­tion sur un com­mu­ta­teur Cis­co, vous pou­vez uti­li­ser la com­mande suivante :

interface GigabitEthernet0/1
 switchport mode access
 switchport access vlan 10
 switchport port-mode {store-forward | cut-through}

Commandes de vérification

Vous pou­vez uti­li­ser les com­mandes sui­vantes pour véri­fier le mode de com­mu­ta­tion confi­gu­ré sur un com­mu­ta­teur Cisco :

show interfaces GigabitEthernet0/1 switchport
show interfaces GigabitEthernet0/1 counters

La pre­mière com­mande vous per­met­tra de voir le mode de com­mu­ta­tion confi­gu­ré, tan­dis que la seconde vous don­ne­ra des infor­ma­tions sur les sta­tis­tiques de tra­fic et d’er­reurs sur le port.

Bonnes pratiques et pièges à éviter

• Uti­li­sez le mode Store-and-For­ward par défaut.
• Envi­sa­gez le mode Cut-Through uni­que­ment pour des appli­ca­tions néces­si­tant une latence ultra-faible, comme la vidéo en temps réel, en sachant que cela peut com­pro­mettre l’in­té­gri­té des don­nées. Fran­che­ment aujourd’­hui, très peu d’u­ti­li­té dans les reseau de type cam­pus car les switchs sont tel­le­ment puis­sants et rapides.
• Sur­veillez régu­liè­re­ment les sta­tis­tiques de tra­fic et d’er­reurs sur vos ports pour détec­ter tout pro­blème potentiel.

Conclusion

Les modes de com­mu­ta­tion Store-and-For­ward et Cut-Through jouent un rôle essen­tiel dans les réseaux. Cha­cun de ces modes pré­sente des avan­tages et des incon­vé­nients qui doivent être pris en compte pour le CCNA.

Dans la vraie vie, le mode Store-and-For­ward est le plus uti­li­sée dans les reseaux de type campus.

Dans les data­cen­ters, on parle de switch Cis­co Nexus et le mode Cut-Through est actif par défaut.