Что такое свич или роутер

В сети Ethernet есть некоторые сетевые устройства, которые играют свою роль на различных уровнях, таких как хабы, коммутаторы и маршрутизаторы. Функции этих трех устройств сильно отличаются друг от друга, даже если иногда они все интегрированы в одно устройство. из-за этого, многие люди чувствуют себя путают о различиях между хабом, коммутатором и маршрутизатором. Следующая часть будет сосредоточена на теме—хаб vs коммутатор vs маршрутизатор, направляет на выяснение различий между ними.

Что такое хаб, коммутатор и маршрутизатор?

Хаб

Сетевой хаб или концентратор (Hub), обеспечивающий объединение нескольких компьютеров в единую локальную сеть и обмен данными между ее узлами на первом уровне сетевой модели OSI. Главной его задачей является получение сигнала с информацией на один из портов и передача дальше на другие порты. Однако в работе хаба возможны коллизии из-за возможного столкновения пакета данных на одном из портов, что значительно замедляет процесс передачи данных.

Коммутатор

Коммутатор, или как его еще называют свитч – это устройство обеспечивающее соединение узлов компьютерной сети для организации единой системы доступа пользователей к программным, техническим и информационным ресурсам. С его помощью можно соединить несколько сетевых узлов (ПК, телефоны или другие сетевые устройства). При этом соединение не будет выходить за рамки одного или нескольких сегментов сети.

Маршрутизатор

Маршрутизатор или роутер (от английского router) — это физическое сетевое устройство, которое облегчает и устанавливает соединение между локальной сетью и Интернетом путем передачи информации в сети с пакетной коммутацией и из них. Он выполняет эту функцию посредством анализа заголовка пакета данных, который содержит IP-адрес назначения пакета. На основе пакета данных маршрутизатор определяет наиболее эффективный маршрут к адресу назначения.

Хаб vs коммутатор vs маршрутизатор

В сетевом оборудовании и устройствах, данные обычно передаются в виде кадра. Когда кадр получен, он усиливается, а затем передается на порт назначения ПК (персональный компьютер). Большая разница между хабом и коммутатором заключается в способе доставки кадров.

В хабе, кадр передается или «транслируется» на каждый из его портов. Это не имеет значения, что кадр предназначен только для одного порта. Хаб не может определить, на какой порт следует отправлять кадр. Кроме того, хаб 10/100 Мбит/с должен поделиться пропускную способность с каждым из своих портов. При сравнения коммутатор сохраняет запись MAC-адресов (Media Access Control) всех устройств, подключенных к нему. С этой информацией, сетевой коммутатор может определить, какая система находится на каком порту. Поэтому когда кадр получен, он точно знает, на какой порт его отправлять, без значительного увеличения времени реакции сети. Кроме того, в отличие от хаба, коммутатор 10/100 Мбит/с будет выделять полные 10/100 Мбит/с каждому из своих портов. Таким образом, независимо от количества передаваемых ПК, пользователи всегда будут иметь доступ к максимальной пропускной способности.

В отличие от Ethernet хаба или коммутатора, который занимается передачей кадров, маршрутизатор должен маршрутизировать пакеты в другие сети, пока этот пакет в конечном итоге достигнет своего пункта назначения. Одной из ключевых особенностей пакета является то, что он содержит не только данные, но и адрес назначения, куда он направляется. Более того, маршрутизатор является единственным из этих трех устройств, которое позволит вам поделиться один IP-адрес (Интернет-протокол) между несколькими сетевыми клиентами.

Вы можете иметь четкое представление о сравнении между хабом vs коммутатором vs маршрутизатором здесь:

шаблон	Хаб	Коммутатор	маршрутизатор
Уровень	Физический уровень	Канальный уровень	Сетевой уровень
Функция	Чтобы соединить сеть персональных компьютеров вместе, их можно объединить через центральный хаб	Разрешить подключения к нескольким устройствам, управлять портами, управлять настройками безопасности VLAN	Прямые данные в сети
Форма передачи данных	электрический сигнал или биты	кадр & пакет	пакет
Порт	4/12 потров	многопорт, обычно от 4 до 48	2/4/5/8 потров
Тип передачи	Кадр затопления, одноадресная, многоадресная или широковещательная	Сначала широковещательная, затем одноадресная и/или многоадресная передача зависит от необходимости	На начальном уровне Broadcast, затем Uni-cast и multicast
Тип устройства	Неинтеллектуальное устройство	Интеллектуальное устройство	Интеллектуальное устройство
Используется в(LAN, MAN, WAN)	LAN	LAN	LAN, MAN, WAN
Режим передачи	Half duplex	Half/Full duplex	Full duplex
Скорость	10Mbps	10/100Mbps, 1Gbps	1-100Mbps(беспроводный); 100Mbps-1Gbps(проводной)
Адрес, используемый для передачи данных	MAC адрес	MAC адрес	IP адрес

Так в чем же разница между маршрутизатором, коммутатором и хабом? – давайте подытожим.

• Хаб – старый аппарат, которое при отправке сообщения отправляет его на все подключенные сетевые устройства. Не имеет каких-то сложных систем настроек и работает примитивно.

• Коммутатор – служит для построения локальных сетей. Работает с таблицей коммутации, которая основана на MAC-адресах. Не имеет сложной операционной системы, а настройку чаще всего делают через консоль. Работает на канальном уровне и общение идет с помощью кадров. Не может выступать в качестве DHCP-сервера, который раздает IP адреса.

• Маршрутизатор – чаще используется как для построения локальной сети, а также для работы шлюза. Может работать сразу с несколькими сетями, грамотно распределяя трафик между всеми устройствами. Имеет сложную операционную систему с настройками, где вы можете настроить фильтр сайтов, подключиться к VPN, задать жесткое ограничение по использованному трафику, настроить принт-сервер, изменить конфигурацию Wi-Fi и многое другое. Работает с IP-адресацией на сетевом уровне.

В домашних условиях используют именно маршрутизатор. Коммутаторы же чаще всего ставят на предприятиях, там где нужно подключить сразу большое количество сетевых устройств и компьютеров. Также коммутатор не работает с интернетом – именно поэтому его нет смысла устанавливать дома. Аналогично на предприятиях устанавливают и роутеры, которые помогают распределять трафик между несколькими сетями. Основная разница между коммутатор.

Вывод

Различия между хабом, коммутатором и маршрутизатором представляет собой запутанный термин для пользователей. Понимание этих различий между ними может помочь найти наиболее подходящее устройство для вашей сети. Я надеюсь, что эта статья поможет вам понять, что такое хаб vs коммутатор vs маршрутизатор и вы сможете выбрать устройства, которые вам нужны после чтения.

Связанная статья:

Коммутатор уровня 2 vs коммутатор уровня 3: В чём разница?

Сетевой коммутатор vs сетевой маршрутизатор vs межсетевой экран

Что такое VPN маршрутизатор и зачем он вам нужен?т

Отличие маршрутизатора от коммутатора и роутера

Кандидату на должность системного администратора часто задают вопросы про отличия маршрутизатора от коммутатора или роутер от свитча. А иногда могут подловить на вопросе об отличии хаба от сетевого концентратора. Предлагаю разобраться в названиях сетевых устройств и их различиях.

Сетевой концентратор или хаб

Сетевой концентратор или хаб (от английского hub) — устройство для объединения компьютеров в сеть Ethernet c применением кабельной инфраструктуры типа витая пара. В настоящее время вытеснены сетевыми коммутаторами (свитчами).

Концентратор довольно примитивное устройство. Поступающий пакет шлёт всем, кто к нему подключен. Таким образом, конечный компьютер сам должен определить, является он законным получателем пакета или нет. Если пакет предназначен не ему, тот уничтожается. Такой подход к передаче данных непрактичен и поэтому в современных сетевых устройствах не используется.

Коммутатор или свитч

Сетевой коммутатор или свитч (от английского switch) — устройство, предназначенное для соединения нескольких узлов компьютерной сети в пределах одного или нескольких сегментов сети. Коммутатор работает на канальном уровне модели OSI.

В отличие от концентратора (хаба), который распространяет трафик от одного подключенного устройства ко всем остальным, коммутатор передаёт данные только непосредственно получателю (исключение составляет широковещательный трафик всем узлам сети и трафик для устройств, для которых не известен исходящий порт коммутатора). Это повышает производительность и безопасность сети, избавляя остальные сегменты сети от необходимости обрабатывать данные, которые им не предназначались.

То есть это устройство, которое фильтрует и пересылает пакеты между сегментами локальной сети.

Маршрутизатор или роутер

Маршрутизатор или роутер (от английского router) — специализированный сетевой компьютер, имеющий минимум один сетевой интерфейс и пересылающий пакеты данных между различными сегментами сети, принимающий решения о пересылке на основании информации о топологии сети и определённых правил, заданных администратором.

Если есть возможность настройки таких сетевых служб как «NAT», «DHCP» или «Firewall» значит это маршрутизатор (роутер). К ним относится большинство ADSL модемов. Устройства настраиваются через web-интерфейс или специальное программное обеспечение.

Все маршрутизаторы имеют порт WAN, который подключается к внешнему источнику для доступа в Интернет. Некоторые устройства более высокого класса также будут иметь встроенный настраиваемый аппаратный межсетевой экран и другие продвинутые сетевые возможности.

Итоги

• Концентратор склеивает сегменты локальной сети, устаревшее сетевое устройство.
• Коммутатор более эффективно объединяет компьютеры в локальных сетях.
• Также эти функции может выполнять маршрутизатор, но кроме этого имеет множество более продвинутых возможностей для маршрутизации TCP/IP пакетов между несколькими локальными и/или глобальными сетями.

В сетевом соединении любой компьютерной системы применяется специализированное оборудование. Оно имеет хоть и схожие функции, но применяться может для разных целей и задач.

Например, коммутатор и маршрутизатор хоть и используется для соединения компьютеров в ЛВС, но имеют различный смысл применения. В чем разница между ними обязательно нужно знать, чтобы выбрать нужное устройство. Особенно это важно системным администраторам для подбора конфигурации ЛВС.

Что это за устройство

Коммутатор и маршрутизатор визуально ничем не отличаются. Оба представляют собой корпус, набор портов, элементы для подключения электропитания и набор индикаторов. Именно это в большинстве случаев создает определенные трудности при выборе устройств.

Однако, если обратить внимание на их функционал, то неправильно подобранное оборудование приводит к негативному результату. Поэтому необходимо разобраться в функциях устройств по отдельности.

Свитч

Свитч или коммутатор – сетевое устройство, позволяющие соединить несколько ПК в рамках одной локальной вычислительной сети. Также можно соединять принтеры, сканеры, файловые серверы и другое оборудование. Коммутатор передает сигнал сугубо между элементами одной локальной сети. Это соответствует второму уровню модели OSI.

Большинство коммутаторов оборудованы только портами LAN.

Промышленные модели имеют еще и порты SFP для оптики. Как правило, это оборудование для монтажа в стойку в серверных или коммутационных шкафах. Через них осуществляется коммуникация между узлами сети.

Свитч работает по принципу простого моста. Также он различает MAC-адрес подключенного устройства. Информация, полученная им с одного узла сети, отправляется непосредственно принимающему узлу. Адресат определяется по средствам коммутационной таблицы – цифровой структуре коммутатора. В ней содержится информация о MAC-адресах подключенных устройств. Switch обеспечивает высокоскоростную и безопасную передачу информации между узлами сети.

Коммутатор может быть:

• Неуправляемым;
• Управляемым;
• Настраиваемым.

Для примитивных подключений используются неуправляемые свитчи. В них нет возможности внесения настроек, они работают сразу после включения. Этого вполне хватает для ЛВС в конференц-зале, домашней сети или малого офиса.

Настраиваемые коммутаторы поддерживают ограниченный функционал для настройки. К таковым относится возможность создания VLan для создания сетевых подгрупп.

Если необходимо организовать сложное подключение со множеством дополнительных правил, нужно использовать управляемый коммутатор. Это сетевое оборудование можно настраивать в зависимости от правил ЛВС. Оно дает более высокий контроль и защиту подключения. Благодаря такой особенности, используется преимущественно в корпоративном сегменте.

Роутер

Роутер или маршрутизатор предназначен для соединения сетей, которые могут иметь разную архитектуру. У этого устройства есть минимум один порт, который распространяет принимаемый сигнал между другими узлами сети. Правила распространения этой информации определяется сетевыми топологиями, а также администратором сети.

Маршрутизатор может принимать участие в обмене информацией не только с устройствами, находящимися в одной сети, но и между устройствами и Интернетом.

Роутер работает по принципу логической адресации. Полученные данные идут по определенному маршруту, определяемому по пакету и IP-адресу.

Роутеры бывают проводными и с поддержкой беспроводного соединения. Все они имеют встроенный брандмауэр, отвечающий за защиту сетевого подключения. Конфигурацию устройства можно настроить определенным образом для работы сетевых служб с помощью веб-интерфейса. Также многие модели роутеров имеют специализированное ПО.

Беспроводные маршрутизаторы имеют следующие функции:

• Беспроводной доступ к сети или Интернету;
• Обеспечение безопасного соединения (аутентификация пользователей, парольный доступ);
• В качестве точки доступа к Интернету может быть использовать модем или мобильный телефон с таким функционалом;
• Обеспечение соединения по Wi-Fi в пределах заданного диапазона.

Проводной маршрутизатор называют еще широкополосным, соединяющим устройства проводным образом. Для подключения используется кабель Ethernet типа «витая пара». Проводные маршрутизаторы могут соединяться с ADSL-модемом для раздачи Интернет-соединения между подключенными устройствами.

Отличие коммутатора от маршрутизатора простыми словами

В таблице ниже указаны ключевые отличия коммутатора от роутера. Это поможет пользователю сделать правильные выводы и определиться с приобретением подходящее оборудование.

Коммутатор	Маршрутизатор
Ограниченная функциональность, простое устройство.	Расширенная функциональность, способны анализировать трафик, определять IP-адрес.
Присутствуют только LAN-порты.	Кроме LAN-портов, присутствует WAN-порт, через который роутер соединяется с внешней сетью или Интернетом.
Используется для соединения только узлов внутри одной сети.	Применяются для соединения между сетями с разным уровнем и архитектурой.
Имеют исключительно проводной принцип работы.	Реализуют соединение как проводным, так и беспроводным способом (Wi-Fi).
Бывают управляемыми и не управляемыми.	Все роутеры имеют веб-интерфейс, через который можно задавать различную конфигурацию работы оборудования.
Работает на канальном уровне модели OSI.	Сетевой уровень работы модели OSI.
Используется в локальных сетях.	Применяется в локальных и в MAN-сетях.
Не может выполнять функцию NAT или преобразование сетевых адресов.	Может работать в NAT и преобразовывать сетевые адреса.

Это наиболее явные отличия, изложенные простыми словами, выделяющие описываемые виды сетевого оборудования. Естественно, что роутер и коммутатор могут быть использованы в рамках одной сети, но применяться для разных задач.

Что выбрать, маршрутизатор или коммутатор

В первую очередь нужно знать для каких целей вы планируете использовать сетевое устройство.

Например, у вас в квартире много компьютерной техники и гаджетов, требующих проводной и беспроводной доступ к Интернету. В этом случае хороший router будет идеальным решением. Он позволит организовать проводной доступ к Глобальной сети, а также обеспечить беспроводное подключение для гаджетов.

Сфера применения роутера:

• В домашнем секторе для проводного и беспроводного подключения устройств к Интернету;
• В корпоративном секторе для разгрузки сети и разделения ее на секторы;
• Распределение сетевого трафика между разными узлами сети;
• Создание точек доступа к Интернету в общественных местах;
• Расширение радиуса беспроводного доступа к Интернету.

Если необходимо организовать локальную вычислительную сеть между компьютерами в домашних или офисных условиях, коммутатор будет идеальным решением. К тому же, если в этой сети необходимо только соединить узлы в единую, замкнутую ЛВС, то применение коммутатора будет выгодно экономически. Стоимость таких устройств значительно ниже, чем маршрутизаторов.

Сфера применения коммутатора:

• Создание ЛВС различных уровней в корпоративной и домашней среде;
• Организация системы «умный дом» и ей подобные;
• Монтаж систем видеонаблюдения и охранных систем;
• Организация сетевого соединения между промышленными устройствами и объектами;
• Создание сетевых подгрупп внутри ЛВС.

Выбор в пользу коммутатора или роутера требует квалифицированного подхода. Это обусловлено сложностью как самих устройств, так и сферы их применения. Оборудования имеют схожие функции, но расходятся в нюансах, которые могут стать ключевыми в плане полезности в каждом конкретном случае.

Таким образом, коммутатор и маршрутизатор могут применяться даже в рамках одного объекта, но выполнять разные задачи. Если необходимо соединить несколько сетей между собой или обеспечить стабильный, беспроводной доступ к разным сегментам ЛВС или Интернету, выбор будет в пользу маршрутизатора. Его можно настроить определенным образом для безопасного и контролируемого доступа.

При необходимости создания единой ЛВС разной сложности и структуры используется коммутатор. При этом, его можно применять как для соединения ПК и ноутбуков, так и для автономных узлов сети – камеры, компоненты безопасности и так далее.

Роутер предназначен для организации локальной сети и одновременно предоставляет доступ к интернету. В то же время коммутатор, иначе именуемый как свитч (switch), предназначен для организации локальной сети. Таким образом, при организации сети дома или в офисе, подключение к интернету осуществляется средствами роутера. Рассмотрим вначале их основные отличия, а потом разберем отличия коммутации и маршрутизации пакетов.

Свитч и роутер – разница между ними

У большинства роутеров имеется в наличии возможность организации сети Wi-Fi. Все устройства, объединенные в эту сеть, так же имеют выход к интернету через роутер. Обычно функция Wi-Fi присутствует у всех домашних роутеров, а у тех, которые предназначены для работы в офисах или предприятиях, он может отсутствовать.

Так же следует учесть, что недорогие коммутаторы могут быть вообще без удаленного управления.

Свитч и роутер – разница между ними:

• Отсутствие WAN порта у свитча, так как он работает только в локальной сети. Передачей данных между разными сетями занимается роутер, а свитч этого не умеет делать.
• Отсутствие Wi-Fi у свитча, он коммутирует пакеты только в Ethernet сети.
• Возможно отсутствие удаленного управления и, соответственно, всех функций, которые можно настраивать, а так же статистики.
• У свитча обычно больше LAN портов, чем у роутера.

Весь остальной функционал, который предназначен для организации локальной сети, в управляемых коммутаторах аналогичен. То есть, он может поддерживать и различный функционал просмотра статистики работы, зеркалирования портов, QoS (приоритеты трафика). Коммутатор так же может выступать в роли DHCP сервера, если у него есть такая функция, хотя такое встречается редко.

Обычно настраивается DHCP сервер на роутере, а на коммутаторе его отключают.

Коммутация и маршрутизация пакетов

Рассмотрим различия свитча от роутера по основным их задачам:

Коммутация пакетов

Это передача пакетов внутри локальной сети, то есть между устройствами, которые недалеко расположены между собой. При этом передача данных осуществляется посредством отправки пакета от одного устройства с заданным MAC адресом к другому устройству, тоже по MAC адресу. Если известен IP-адрес другого устройства, которое находится в этой же локальной сети, то с помощью ARP запроса выясняется MAC адрес на который следует отправлять пакет. Обработкой с какого порта, на какой отправлять пакет, исходя из их MAC адресов и занимаются коммутаторы (свитчи).

Маршрутизация пакетов

Это передача их во внешнюю сеть. Процесс осуществляется с помощью IP-адресов и маски подсети. Если IP-адрес не из данной локальной сети (не удовлетворяет маске), то он отправляется на IP-адрес шлюза по умолчанию. Компьютер узнает MAC адрес шлюза и на него и отправляет пакет.

После этого маршрутизатор, получивший данный пакет отправляет его во внешнюю сеть, к которой он подключен через WAN порт.

Пример

Допустим, что компьютер отправляет задание на принтер. Принтер и компьютер соединены через роутер. В этом случае роутер выполняет функцию коммутатора – передает с пакеты с LAN порта к которому подключен компьютер на LAN порт к которому подключен принтер.

При просмотре страницы через браузер, роутер выполняет маршрутизацию пакетов полученных от компьютера во внешнюю сеть интернет и обратно.

Отличие свитча от хаба (сетевого концентратора)

Больше всего хаб похож на не управляемый коммутатор. Но у них есть различия. Хаб просто передает все полученные пакеты на все порты какие у него есть в наличии, кроме того откуда пакет пришел. Коммутатор же более умный – хранит таблицы MAC адресов и, после некоторого обучения, передает пакеты только на нужный порт, где находится адресат, не замусоривая лишним трафиком сеть.

Если к хабу подключено несколько устройств, то он работает со скоростью самого низкоскоростного подключенного устройства. В то время как на коммутаторе для каждого подключения на каждом порту выставляется своя скорость. То есть, если на одном порту в результате автопереговоров была выставлена скорость 100 Мбит в секунду, то на другом может быть и 1 Гбит в секунду. Конечно, если коммутатор поддерживает такую скорость.

Сейчас сложно найти в продаже хаб, так как их уже не производят, хотя они могут быть полезны для анализа обмена между двумя устройствами. Для этих целей сейчас покупают коммутаторы и роутеры с зеркалированием портов.