Inconvénients des solutions initiales

Les solutions de routage en mode "single-arm" (bras unique) ont résolu le problème de la communication entre VLAN, mais présentaient plusieurs inconvénients notables.

En raison du nombre limité d'interfaces sur les routeurs anciens, une seule connexion était établie avec un commutateur de niveau 2, créant un chemin de transmission non optimal. Par exemple, lorsque client2 devait communiquer avec un serveur, le flux passait d'abord par le commutateur central, puis par le routeur de sortie, avant de revenir au commutateur central.

Avec l'augmentation du trafic entre VLAN, ce lien unique est rapidement devenu un goulot d'étranglement, car tout le trafic, tant interne qu'externe, devait transiter par cet unique chemin.

La défaillance de ce lien unique entraînait l'interruption de tout le trafic réseau, sauf pour les communications au sein du même sous-réseau.

De plus, les performances des routeurs anciens étaient inférieures à celles des commutateurs qui évoluaient rapidement. Par exemple, une intreface de routeur fonctionnant à 10Mbps limitait tout le trafic inter-VLAN, tandis que les commutés offraient déjà des débits de 100Mbps.

L'avènement des commutateurs de niveau 3

Comme la majorité du trafic réseau se concentrait initialement au sein des réseaux locaux, les commutateurs ont évolué plus rapidement que les routeurs grâce à des puces de traitement spécialisées. Ces puces permettaient un transfert haute vitesse au sein du réseau local.

Les routeurs de l'époque, en revanche, dépendaient de leur CPU pour traiter le trafic. L'observation des solutions initiales de communication inter-VLAN a montré que tout équipement capable de configurer les sous-réseaux des VLAN et d'assurer des fonctions de routage pouvait faciliter cette communication.

Les fabricants de réseau ont donc intégré des fonctions de routage simplifiées directement dans les puces de commutation, permettant aux commutateurs d'effectuer un transfert de routage rapide. Ces équipements sont devenus connus sous le nom de commutateurs de niveau 3, en raison de leur capacité à traiter les opérations de couche 3 (couche IP).

Comment les commutateurs de niveau 3 réalisent-ils cette communication ?

Les routeurs utilisaient des sous-interfaces pour créer des interfaces logiques capables de terminer les VLAN correspondants et d'appliquer les ID appropriés. Les commutateurs ont adopté une approche similaire.

Les commutateurs supportent nativement les VLAN et ont introduit une interface logique appelée interface VLANIF (appelée SVI chez Cisco). L'avantage des commutateurs est qu'ils peuvent associer une interface VLANIF à chaque VLAN, ce qui permet théoriquement jusqu'à 4095 interfaces VLANIF pour autant de VLAN, chaque interface gérant le trafic de son VLAN correspondant.

Voyons comment fonctionne l'interface VLANIF dans la pratique :

Configuration du commutateur central
[Core]interface vlanif 10

[Core]interface vlanif 20
[Core]ip address 192.168.20.1 24

[Core]ip routing

Cette configuration permet au commutateur de router entre les différents VLAN en utilisant les interfaces VLANIF comme passerelles par défaut pour chaque VLAN.