Quelle est la différence entre un switch Layer 2 et Layer 3 ?

 

Quand j’ai commencé à apprendre les VLAN et le fonctionnement des switches, j’avais une question simple : quelle est vraiment la différence entre un switch Layer 2 et un switch Layer 3 ?

Au début, je pensais qu’un switch Layer 3 était simplement une version plus performante d’un switch classique. En réalité, la différence principale vient surtout du type d’informations qu’ils utilisent et du rôle qu’ils jouent dans le réseau.

Le switch Layer 2

Un switch Layer 2 travaille principalement avec les adresses MAC.

Quand une trame arrive sur un port, le switch apprend l’adresse MAC de la machine source et l’enregistre dans sa table MAC.

Ensuite, lorsqu’il doit envoyer une trame vers une autre machine, il regarde cette table pour savoir sur quel port l’envoyer.

Par exemple :

PC1 ---- Switch ---- PC2

Si PC1 et PC2 sont dans le même réseau et dans le même VLAN, le switch peut faire circuler les trames entre les deux.

Les switches Layer 2 permettent aussi de créer des VLAN.

Par exemple :

VLAN 10 : Direction
VLAN 20 : Finance
VLAN 30 : Employés

Un port peut être configuré dans un VLAN précis :

interface FastEthernet0/1
 switchport mode access
 switchport access vlan 10

Dans cet exemple, la machine connectée au port appartient au VLAN 10.

Pourquoi utiliser des VLAN ?

Les VLAN permettent de séparer logiquement les machines.

Même si plusieurs PC sont connectés au même switch, on peut les placer dans des groupes différents.

Par exemple :

PC Direction → VLAN 10
PC Finance   → VLAN 20

Ils sont connectés physiquement au même équipement, mais ils ne sont pas dans le même réseau logique.

C’est utile pour organiser le réseau et limiter certaines communications.

La limite d’un switch Layer 2

Le problème apparaît quand deux machines sont dans des VLAN différents.

Par exemple :

VLAN 10 → 192.168.10.0/24
VLAN 20 → 192.168.20.0/24

Ce sont deux réseaux différents.

Un switch Layer 2 peut gérer les deux VLAN, mais il ne fait pas automatiquement le routage entre eux.

Pour permettre la communication entre les deux réseaux, il faut donc un équipement capable de faire du routage.

Le switch Layer 3

Un switch Layer 3 peut faire le travail d’un switch classique, mais il peut aussi faire du routage IP.

Il peut donc permettre la communication entre plusieurs VLAN.

Une configuration peut par exemple utiliser des interfaces VLAN :

interface vlan 10
 ip address 192.168.10.1 255.255.255.0
 no shutdown

Puis :

interface vlan 20
 ip address 192.168.20.1 255.255.255.0
 no shutdown

On peut ensuite activer :

ip routing

Le switch peut alors jouer le rôle de passerelle entre les réseaux.

Layer 2 et Layer 3

La différence que je retiens est la suivante :

Layer 2
→ adresses MAC
→ switching
→ VLAN
→ communication dans le même réseau

Layer 3
→ adresses IP
→ routage
→ communication entre plusieurs réseaux

Un switch Layer 3 ne remplace pas forcément un routeur dans tous les cas, mais il peut faire du routage à l’intérieur d’un réseau local.

Exemple simple

Imaginons deux VLAN :

VLAN 10
192.168.10.0/24

VLAN 20
192.168.20.0/24

Avec seulement un switch Layer 2 :

VLAN 10  X  VLAN 20

Les deux réseaux restent séparés.

Avec un équipement Layer 3 :

VLAN 10
   |
Layer 3
   |
VLAN 20

Le routage peut permettre la communication entre les deux.

Ce que j’ai compris

Avant d’étudier ce sujet, je pensais surtout qu’un switch servait à connecter plusieurs machines.

J’ai compris ensuite qu’il faut distinguer deux fonctions :

le switching, qui permet de faire circuler les trames dans un réseau ;

le routage, qui permet de faire communiquer plusieurs réseaux.

Cette différence devient particulièrement importante lorsqu’on commence à travailler avec plusieurs VLAN.

C’est une notion que je veux ensuite appliquer dans des projets Packet Tracer afin de mieux comprendre le fonctionnement d’un réseau complet.