Однажды я кратко уже описывал основные отличия таких устройств как свитч и роутер. Но периодически получаю вопросы на тему создания домашней сети или сети малого предприятия. В связи с этим я решил описать основные моменты разработки и поддержания сетевой инфраструктуры и начну с ответа на вопрос «Чем отлдичается свитч от роутера?».
Что такое свитч?
Свитч - от английского switch (переключатель). Правильное русское название - коммутатор. Это одно из основных устройств формирующих сеть. Оно используется для объединения различных устройств в топологию «звезда». Таким образом каждое устройство сети может соединиться с другим устройством напрямую проходя через свитч. Свитч является наиболее простым способом объединения компьютеров в сеть и без него можно обойтись только когда компьютеров в сети только два.
Для работы внутри сети при подключении к свичу у каждого компьютера должна быть правильно настроена пара адреса и маски подсети.
Однако свитч может направлять сетевые пакеты только между компьютерам подключёнными непосредственно в эту подсеть. Когда нужно решить задачу соединения нескольких подсетей в одну сеть используются роутеры.
Что такое роутер?
Роутер - матршрутизатор - от английского router. Это устройство решает задачу объединения различных подсетей на основе правил. В самой простой конфигурации роутер может иметь всего два порта и занимается изменением сетевых пакетов между двумя сетями, чтобы они знали как найти путь между друг другом.
Однако бывают и более сложные системы, которые занимаются маршрутизацией трафика по очень сложным, часто динамическим, правилам между несколькими сетями.
Свитч-роутер два-в-одном.
Наиболее часто встречающееся устройство на рынке на сегодняшний день объединяет в себе и свитч и роутер.
Такое устройство наиболее удобно для формирования домашней сети и подключения его в сеть Интернет. Однако они могут применяться и для объединения подсетей малого предприятия.
Для организации внутренней сети необходимо подключить все устройства к интерфейсам обозначенным как LAN, а устройство подключения к сети интернет к порту обозначенному как WAN. После чего необходимо настроить роутер согласно инструкции производителя и провайдера сети Интернет.
Все три аппарата являются примерами сетевых устройств. Что касается их различий, нам придется погрузиться немного глубже, чтобы понять нюансы.
Давайте сначала разберем каждый из них в отдельности.
Концентратор (хаб) соединяет несколько компьютеров в локальную сеть (LAN). Вся информация отправляется в концентратор через каждый порт для каждого устройства в сети.
Концентраторы не могут отделить, один компьютер от другого, так как они получают информацию на один порт, а затем слепо направляют ее на все другие порты -предназначен для компьютеров.
Поэтому, даже если вы только хотите, отправить информацию на один компьютер, но у вас есть пять компьютеров в сети, то другие четыре компьютера также получат данные, которые для них не предназначены.
Чем он хорош?
В большинстве случаев, ничем. Потому что вся информация копируется на каждое устройство, это не только кошмар для безопасности, но и огромная нагрузка на пропускную способность.
Представьте, если бы вам нужно было распечатать документ, для вашего начальника, но вместо этого, вам пришлось бы печатать по одной копии документа для каждого сотрудника, используя только офисный принтер.
По этой причине в настоящее время концентраторы в значительной степени вытеснены коммутаторами.
Коммутатор, также, как и концентратор соединяет несколько компьютеров в локальную сеть. Но после первой передачи данных, он создает некую «таблицу точек входа», которые соответствуют портам для подключаемых устройств по MAC-адресам.
Коммутаторы, в отличие от концентраторов, способны различать компьютеры между собой, после первой передачи данных через коммутатор, он смотрит, какой MAC-адрес подключен к конкретному порту и запоминает этот макет.
Чем он хорош?
Они сводят к минимуму трафик в сети, уменьшая использование полосы пропускания, передавая данные только на нужные компьютеры.
Например, компьютер А хочет отправить данные на компьютер C. Коммутатор видит, что компьютер А подключен к порту 1, а компьютер C находится на 4-м порту. При этом коммутатор может передавать данные непосредственно между ними. Этот процесс значительно сокращает использование полосы пропускания.
Коммутаторы бывают управляемого и неуправляемого типа. Неуправляемые наиболее распространены и позволяют подключить их сразу, без установки ПО. Управляемые коммутаторы позволяют приоритизировать трафик, к примеру, повысить приоритет Skype, чтобы обеспечить отличное качество вызова.
Маршрутизатор (роутер) - это устройство, которое передает пакеты данных между различными сетями.
Пакет данных, также содержит адрес назначения. Маршрутизаторы используют этот адрес назначения для отправки пакетов между маршрутизаторами, пока он не достигнет цели. Это как ваша локальная сеть подключается к более широкой сети Интернет. Поэтому, когда вы вводите поисковый запрос на Google, ваш маршрутизатор направляет этот пакет к серверам Google для обработки.
Чем он хорош?
Работа маршрутизатора - отправлять пакеты данных между двумя разными сетями. Однако современные маршрутизаторы на самом деле включают в себя намного больше:
- Позволяют осуществлять совместное использование оборудования, такого как принтеры.
- Транслятор сетевых адресов (Network Address Translator (NAT)) используется, чтобы назначить один набор IP-адресов в локальной сети и один расположенный за пределами локальной сети к поставщику услуг Интернета или глобальной сети (WAN).
- Протокол динамической конфигурации узла (Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP)), назначает IP-адреса для каждого из устройств, подключенных к локальной сети.
- Брандмауэр для защиты локальной сети.
- WAN-порт для подключения маршрутизатора к модему, который предоставляет услуги широкополосного доступа от поставщика услуг Интернета (ISP).
- Беспроводная трансляция позволяя подключать устройства без использования кабелей.
Прежде, чем покупать любой маршрутизатор убедитесь, что он будет совместим с вашим провайдером и соответствует вашим потребностям.
Концентраторы, коммутаторы, маршрутизаторы в двух словах
- Концентраторы и коммутаторы объединяют компьютеры для создания локальной сети.
- Коммутаторы, в отличие от концентраторов, знают, для каких устройств предназначена информация и отправляют ее туда.
- Маршрутизаторы могут передавать пакеты данных между локальными сетями, а также присваивать IP-адреса, действуя как коммутатор и брандмауэр для локальной сети.
В чем отличаются два таких устройства, как маршрутизатор и свитч? Нужно разобраться, абстрагировавшись. Так с помощью свитча соединяются несколько компьютеров в одну локальную сеть. Но соединить несколько локальных сетей ему уже не по силам.
Так как в случае, если сеть настроена грамотно, то у всех компьютеров IP адреса будут из одной подсети. Например, 120.20.20.20 и 120.20.20.21. Когда же речь идет о маршрутизаторе, то он соединяет в одну две, три или больше локальных сетей, у которых разные IP адреса. Например. 120.20.20.20 и 169.89.89.89. В этом принципиальное отличие этих двух устройств.
Говоря просто, каждый компьютер при подключении к сети может иметь свой IPадрес, другой компьютер имеет другой IP адрес. И так далее. Провайдер всем назначает свои адреса. Но если у вас дома или в офисе стоят три-четыре компьютера, и всем нужно выйти в интернет, то адреса будут из одной подсети, как приводилось выше в примере. Как можно подключиться тогда к глобальной сети?
Два способа подключения к сети
Можно просто заключить по одному контракту на каждый компьютер, тогда все устройства будут иметь свои IPадреса в своей сети. Тогда нужно будет воспользоваться свитчем или, как еще говорят, точкой доступа. Например, если в сеть подключаются через Wi-Fi. Таким образом, сеть будет расширена, и большее количество компьютеров и ноутбуков сможет подключиться к сети интернет.
Во-вторых, можно дома или в офисе организовать локальную сеть, IPадреса которой, будут отличаться от адресов, выданных провайдером. И полученную сеть подключить к провайдеру через маршрутизатор, которое является специальным устройством, способным соединить вашу локальную сеть и глобальную сеть интернет, то есть вашу сеть с сетью провайдера. В этом случае последним выделяется всего один IP адрес, а это означает, что платить вы будете за одно подключение, хотя компьютеров и много. То есть точка доступа и маршрутизатор комбинируются.
Три области применения маршрутизаторов
Есть три пункта, которые позволяют понять, как применяется маршрутизатор. Во-первых, он незаменим, если у вас несколько компьютеров, то есть,вы подключаетесь к провайдеру только один раз и платите ему как за одну сеть, так как у вас есть такое устройство, как маршрутизатор.
Во-вторых, если есть простой ADSL, то к нему можно подключить через сетевой порт маршрутизатор непосредственно к модему.
В-третьих, маршрутизатор служит точкой доступа и предоставляет интернет для нескольких компьютеров. Так как данное устройство современней модема, то оно более привлекательно для работы дома или в офисе, чем последнее, к тому же он прослужит дольше.
Большое количество специализированной техники, практически не отличающейся друг от друга внешне, нередко вызывает путаницу в терминах. Рассмотрим, чем отличается коммутатор от маршрутизатора и как используются эти устройства.
Коммутатор
Коммутатор - это устройство, которое соединяет между собой несколько узлов одной компьютерной сети. Такими узлами могут быть как собственно компьютеры, так и другие устройства: принтеры, серверы и так далее. Коммутатор способен передавать информацию от отправителя к получателю только в пределах этой локальной сети. Такое взаимодействие называется вторым (канальным) уровнем сетевой модели OSI.
Распространённое название для коммутатора - свитч (от английского to switch - «переключать»).
Сетевой коммутатор создаёт сеть из нескольких подключённых устройств, которые называют узлами
Принцип работы
Принцип работы коммутатора основан на мостовых технологиях. Данные, поступающие от одного узла сети, передаются прямо узлу-получателю. Последний при этом определяется при помощи специальной таблицы коммутации, в которой устройство хранит МАС-адреса узлов. Таким образом обеспечивается скорость и безопасность сетевого соединения.
Раньше вместо коммутатора использовались концентраторы. Эти устройства реализовывали первый уровень сетевой модели OSI - они передавали данные от отправного узла всем остальным, находящимся в сети. Этот подход морально устарел, поскольку требовал от каждого из узлов сети обработки всего трафика, независимо от того, кто был получателем пакета данных.
Коммутатор оснащён портами одного типа - LAN (Local Area Network), которые подходят для соединения локальных устройств, физически расположенных близко друг к другу.
Чаще всего маршрутизатор называют роутером (хотя более правильная транслитерация - «раутер»). Это устройство предназначено для соединения нескольких сетей различных архитектур. Это значит, что маршрутизатор способен подключить вашу персональную домашнюю сеть к глобальной сети (интернету). Такое взаимодействие - это третий (сетевой) уровень модели OSI.
Особенность маршрутизатора - это возможность настройки правил передачи данных. Чаще всего это делается при помощи специального веб-интерфейса, доступ к которому осуществляется через браузер.
Практически все бытовые интернет-провайдеры используют подобный веб-интерфейс, чтобы позволить пользователю или администратору настраивать правила работы роутера
Безопасность этого устройства обеспечивается наличием встроенного брандмауэра, а также фильтрацией пакетов данных. Ещё одна распространённая дополнительная функция - беспроводная точка доступа Wi-Fi.
Бытовой маршрутизатор часто оснащён беспроводной точкой доступа
Маршрутизаторы используют не только для выхода в интернет. Крупные компании нередко выбирают роутер, чтобы снизить нагрузку локальной сети, разделив её на широковещательные домены или домены коллизий.
Принцип работы
Если коммутатор использует таблицу коммутации для определения узлов сети, то маршрутизатор применяет таблицу маршрутизации. Она более сложна, чем коммутаторный аналог, и содержит такие данные, как адрес, маску сети назначения, шлюз, интерфейс и метрику всех устройств сети, включая другие маршрутизаторы. При помощи этой таблицы роутер способен определить самый короткий путь передачи данных от одного устройства сети (например, сервера какого-либо сайта) до другого (к примеру, вашего персонального компьютера).
Маршрутизация (то есть определение атрибутов узлов в таблице) бывает динамической и статической. В быту чаще всего используется первый вариант - он прост, не требует от пользователя особой настройки сети. Маршрутизатор самостоятельно назначает динамические IP-адреса подключённым устройствам, используя протокол DHCP. Сам роутер при этом получает IP-адрес от внешнего провайдера. Статическая же маршрутизация позволяет чётко задать адреса для каждого устройства в сети. Этот метод используется для защиты пакетов данных и предупреждает их получение «неправильными» адресатами.
Бытовой маршрутизатор оснащён несколькими портами LAN и одним WAN (Wide Area Network). В WAN-порт подключается сетевой кабель от провайдера, обеспечивающий доступ в интернет. В LAN-порты подключают компьютеры пользователей.
Бытовой роутер, как правило, оснащён только одним WAN-портом, через который роутер связывается с глобальной сетью
При помощи веб-интерфейса можно ограничить доступ в интернет устройствам, подключённым к конкретным LAN-портам. При этом доступ к локальной сети у этих компьютеров останется.
В чём разница
Теперь, когда мы знаем основные характеристики и особенности маршрутизатора и коммутатора, выделить их различия несложно:
- коммутатор осуществляет связь между устройствами только одной сети, в то время как маршрутизатор может связывать несколько сетей;
- для маршрутизатора можно настроить правила передачи данных;
- коммутатор не получится подключить к интернету;
- коммутатор использует только LAN-порты, а в маршрутизаторе присутствует как минимум один WAN-порт, обеспечивающий связь с глобальной сетью.
Можно сделать несложный вывод - коммутатор использовать в качестве маршрутизатора нельзя, а вот маршрутизатор выполняет функции коммутатора. Если отключить доступ к интернету, то роутер будет абсолютно аналогичен обычному свитчу.
Коммутатор и маршрутизатор - внешне похожие устройства, которые выполняют различные функции. Зная их особенности и функции, нетрудно отличить одно от другого.
