Couche 2 du modèle OSI (liaison de données) : Ethernet, adresses MAC et switchs

TL;DRLa couche 2 du modèle OSI fait circuler les données entre les appareils d'un même réseau local, du switch du bureau au Wi-Fi de la box. Voici comment fonctionnent les trames Ethernet, les adresses MAC et les switchs, avec ARP, les VLAN et une commande à essayer vous-même.

📌 La couche 2 en une phrase#

La couche 2 (layer 2) du modèle OSI, appelée couche liaison de données, organise les échanges entre des appareils reliés au même réseau local : les ordinateurs du bureau, la box, l'imprimante, les téléphones connectés au Wi-Fi. Là où la couche 1 transporte des bits sous forme de signaux, la couche 2 les regroupe en paquets ordonnés, les trames, adressés à un appareil précis grâce à son adresse MAC.

C'est la couche du switch (commutateur), d'Ethernet et du Wi-Fi.

📊 Ce que fait la couche liaison de données#

La couche 2 rend trois services à la couche du dessus :

• Découper en trames. Elle encadre les données avec un en-tête et une fin de trame, pour que le récepteur sache où commence et où finit chaque message.
• Adresser localement. Chaque trame indique l'adresse MAC de l'expéditeur et celle du destinataire sur le réseau local.
• Détecter les erreurs. Un code de contrôle en fin de trame permet de repérer une trame abîmée en route.

Les normes de l'IEEE découpent cette couche en deux sous-couches :

• LLC (Logical Link Control, IEEE 802.2), la partie haute, qui fait le lien avec la couche 3 et indique quel protocole est transporté.
• MAC (Media Access Control), la partie basse, qui gère l'adressage et l'accès au support : qui a le droit d'émettre, et quand. Elle diffère entre Ethernet (IEEE 802.3) et Wi-Fi (IEEE 802.11).

📌 Une trame Ethernet, champ par champ#

La limite de 1 500 octets de données s'appelle la MTU (Maximum Transmission Unit).

📌 L'adresse MAC : l'identifiant de la carte réseau#

Une adresse MAC se compose de 48 bits, écrits en six paires de chiffres hexadécimaux, par exemple 02:00:00:aa:bb:0a (adresse fictive). Chaque carte réseau, chaque puce Wi-Fi en possède une.

• La première moitié identifie en général le fabricant : c'est l'OUI, un bloc attribué par l'IEEE. Le fabricant choisit la seconde moitié pour chaque carte.
• L'adresse ff:ff:ff:ff:ff:ff est l'adresse de diffusion (broadcast) : une trame envoyée à cette adresse est reçue par tous les appareils du réseau local.

L'adresse MAC est donc unique en théorie. En pratique, elle peut être modifiée par logiciel ; seule compte l'unicité à l'intérieur d'un même réseau local.

📌 Les adresses aléatoires des smartphones#

Une adresse fixe, émise partout où l'on passe, permet de suivre un téléphone de réseau Wi-Fi en réseau. Pour l'éviter, les smartphones utilisent désormais une adresse MAC aléatoire pour chaque réseau Wi-Fi : par défaut depuis Android 10, et via l'option « Adresse Wi-Fi privée » depuis iOS 14. Ces adresses sont marquées comme « administrées localement » par un bit réservé du premier octet ; c'est pourquoi le deuxième caractère d'une telle adresse vaut 2, 6, A ou E.

Conséquence concrète : un filtrage par adresse MAC ou une réservation d'adresse IP sur la box peut cesser de reconnaître un téléphone si l'option est modifiée ou si le réseau est oublié puis rajouté.

📌 Le switch et sa table d'adresses MAC#

Un switch apprend tout seul où se trouve chaque appareil. À chaque trame reçue, il lit l'adresse MAC source et note dans sa table d'adresses MAC le port par lequel elle est arrivée. Pour transmettre une trame, il lit l'adresse MAC destination :

1. si elle figure dans sa table, il envoie la trame uniquement sur le port correspondant ;
2. s'il ne la connaît pas encore, il l'envoie sur tous les ports sauf celui d'arrivée (on dit qu'il inonde) ; la réponse du destinataire lui apprendra où il se trouve ;
3. si c'est une adresse de diffusion, il l'envoie sur tous les ports.

📌 Hub, switch, routeur : qui fait quoi ?#

📌 ARP : le pont entre la couche 2 et la couche 3#

Les applications parlent en adresses IP, mais une trame Ethernet a besoin d'une adresse MAC. Le protocole ARP (RFC 826) fait la traduction : pour joindre l'imprimante 192.168.1.20, votre ordinateur diffuse « Qui a l'adresse 192.168.1.20 ? ». L'imprimante répond avec son adresse MAC, gardée dans le cache ARP.

Pour joindre un site web, l'ordinateur envoie la trame à l'adresse MAC de sa passerelle, en général la box : les adresses MAC ne traversent pas les routeurs. En IPv6, ce rôle est tenu par le protocole de découverte des voisins (Neighbor Discovery, RFC 4861).

⚡ À essayer : afficher le cache ARP#

Sous Linux, tapez ip neigh ; sous Windows ou macOS, arp -a. Voici un exemple de sortie Linux, avec des adresses fictives :

$ ip neigh
192.168.1.1 dev wlan0 lladdr 02:00:00:aa:bb:01 REACHABLE
192.168.1.20 dev wlan0 lladdr 02:00:00:aa:bb:14 STALE
fe80::1 dev wlan0 lladdr 02:00:00:aa:bb:01 router REACHABLE

• 192.168.1.1 est l'adresse IP du voisin, ici la box, et lladdr son adresse MAC.
• REACHABLE : voisin confirmé joignable récemment ; STALE : entrée ancienne, revérifiée au prochain envoi.
• fe80::1 : la même box vue en IPv6.

Masquez les adresses MAC avant de partager une capture. Pour votre adresse IP publique, utilisez notre outil Quelle est mon adresse IP.

📌 Ce que l'on observe sur websource.fr#

Nous avons lancé ip -4 neigh sur le serveur qui héberge websource.fr, le 22 octobre 2026. Résultat : une seule entrée IPv4, à l'état REACHABLE, et c'est la passerelle par défaut. Un serveur en centre de données ne dialogue directement, en couche 2, qu'avec son routeur ; tous les visiteurs arrivent par lui. La commande ip link indique par ailleurs une MTU de 1 500 octets sur l'interface active, la valeur standard d'Ethernet. Nous ne publions pas les adresses MAC relevées.

📌 Les VLAN : plusieurs réseaux sur un même switch#

Un VLAN (Virtual LAN, réseau local virtuel) découpe un switch en plusieurs réseaux étanches. Deux postes dans des VLAN différents ne se voient pas en couche 2, même branchés sur le même équipement ; pour communiquer, ils doivent passer par un routeur ou un pare-feu, qui peut filtrer ce passage.

La norme IEEE 802.1Q ajoute dans la trame une étiquette de 4 octets qui porte le numéro de VLAN, codé sur 12 bits : jusqu'à 4 094 VLAN utilisables. Un lien qui transporte plusieurs VLAN s'appelle un trunk.

Exemple typique : séparer le Wi-Fi invités. Le point d'accès diffuse deux réseaux Wi-Fi ; le premier est placé dans le VLAN du personnel, le second dans un VLAN invités qui n'a accès qu'à Internet. Un visiteur lit ses e-mails sans voir le serveur de fichiers.

📌 Le Wi-Fi : une couche 2 sans câble#

Le Wi-Fi (IEEE 802.11) est lui aussi une technologie de couche 2, avec ses propres trames et ses adresses MAC. Comme tous les appareils partagent les mêmes ondes, sa sous-couche MAC organise l'accès au canal.

Le point d'accès fait le lien entre le Wi-Fi et le réseau filaire : il convertit les trames 802.11 en trames Ethernet et inversement. Votre box en est un bon résumé : elle contient un petit switch (ses ports Ethernet), un point d'accès Wi-Fi et un routeur vers Internet. Les deux premiers travaillent en couche 2, le troisième en couche 3.

⚠️ Détecter les erreurs : FCS et CRC#

Un câble abîmé ou des interférences peuvent altérer quelques bits. Avant d'envoyer une trame, la carte réseau calcule un CRC (contrôle de redondance cyclique) sur son contenu et le place dans le champ FCS (Frame Check Sequence). Le récepteur refait le calcul : si le résultat diffère, la trame est jetée.

Ethernet détecte les erreurs sans les corriger : TCP, plus haut, renvoie les données manquantes. Des erreurs CRC fréquentes sur un port signalent souvent un câble défectueux.

📌 Boucles et Spanning Tree#

Si deux switchs sont reliés par deux câbles, les trames de diffusion tournent en rond sans fin et saturent le réseau : c'est la tempête de diffusion.

Le protocole Spanning Tree (STP, et sa version rapide RSTP), aujourd'hui décrit dans la norme IEEE 802.1Q, évite ce problème : les switchs repèrent les chemins redondants et en bloquent certains, réactivés si le lien principal tombe.

Bon à savoir : les petits switchs « non administrables » vendus pour le bureau n'implémentent pas toujours Spanning Tree. Avant de brancher un câble « de secours » entre deux switchs, vérifiez leur documentation : sans ce protocole, la redondance crée une boucle au lieu d'un secours.

📌 La couche 2 au quotidien#

• Le réseau du bureau : postes, imprimante et serveur de fichiers branchés sur un switch se trouvent grâce à ARP et aux tables MAC, sans aucun réglage.
• Le Wi-Fi invités : un VLAN dédié isole les visiteurs du reste du réseau.
• La box : réservation d'adresse IP ou filtrage d'appareils s'appuient sur l'adresse MAC, avec la réserve des adresses aléatoires des smartphones.
• La visioconférence qui coupe : des erreurs CRC ou une boucle se traduisent par des coupures.

📄 Couche 2 et modèle TCP/IP#

Le modèle OSI (ISO/IEC 7498-1, ITU-T X.200) est un modèle de référence. Internet, lui, fonctionne selon le modèle TCP/IP, décrit notamment dans la RFC 1122, qui regroupe les couches 1 et 2 dans une seule « couche liaison » (link layer). ARP, qui sert la couche 3 mais voyage dans des trames, est d'ailleurs difficile à classer.

📌 Du réseau local à votre site#

Les trames et les adresses MAC s'arrêtent au premier routeur : pour qu'un visiteur atteigne votre site, ce sont les adresses IP qui prennent le relais. Websource héberge un grand nombre de sites et accompagne ses clients dès la commande ; nos offres d'hébergement web démarrent dès 4,99 € HT/mois, avec le premier mois offert. Lorsqu'un site doit tenir de fortes affluences, la répartition de charge entre plusieurs serveurs prend le relais. Prochain article de la série : la couche 3, celle du réseau, des adresses IP et du routage.

❓ Questions fréquentes#

📌 Quelle est la différence entre une adresse MAC et une adresse IP ?#

L'adresse MAC identifie une carte réseau et ne sert que sur le réseau local, en couche 2. L'adresse IP identifie un appareil sur un réseau et permet d'aller d'un réseau à un autre à travers les routeurs, en couche 3. ARP fait le lien entre les deux.

📌 Une adresse MAC est-elle vraiment unique ?#

En théorie oui : chaque fabricant reçoit de l'IEEE un bloc d'adresses et attribue une valeur différente à chaque carte. En pratique, l'adresse peut être modifiée par logiciel et les smartphones en utilisent une aléatoire par réseau Wi-Fi. Elle doit seulement être unique sur un même réseau local.

📌 Pourquoi mon téléphone change-t-il d'adresse MAC ?#

Pour protéger votre vie privée : une adresse fixe permettrait de suivre le téléphone d'un réseau Wi-Fi à l'autre. Android l'active par défaut depuis Android 10, et iOS propose l'adresse Wi-Fi privée depuis iOS 14. Cela peut gêner un filtrage par adresse MAC sur la box.

🏢 À quoi sert un VLAN dans une petite entreprise ?#

À séparer plusieurs réseaux sur le même matériel, par exemple le Wi-Fi invités et le réseau du personnel. Les visiteurs accèdent à Internet sans voir les postes, l'imprimante ou le serveur de fichiers.

📌 Un switch et un routeur, est-ce la même chose ?#

Non. Le switch travaille en couche 2 et relie les appareils d'un même réseau local à partir de leurs adresses MAC. Le routeur travaille en couche 3 et relie des réseaux différents à partir des adresses IP. Une box combine les deux, avec un point d'accès Wi-Fi.

Article publié le 03/11/2026 sous la signature de Jonathan Gutierrez, rédigé à partir des sources citées ci-dessus, puis relu avant publication. Une information vous semble inexacte ou datée ? Signalez-le nous, nous corrigeons.