Разликите между рутер, модем, комутатор и хъб, обяснени просто

Информатек Дигитал » Ресурси » Разликите между рутер, модем, комутатор и хъб, обяснени просто

Когато настройвате мрежа у дома или в офиса, изведнъж започвате да чувате думи като модем, рутер, комутатор и дори хъбВсички те изглеждат като подобни устройства, пълни с Ethernet портове и малки светлинки, но ролята им в мрежата е много различна. Разбирането на тези разлики ви помага да изберете правилното оборудване и да избегнете затруднения или проблеми със сигурността.

В цялата тази статия спокойно ще разгледаме какво прави всяко от тези устройства? и как се различават?Използвайки ежедневни примери и опростявайки техническия жаргон, ще обясним кога рутерът на вашия интернет доставчик е достатъчен, кога добавянето на комутатор може да има смисъл, каква роля играе модемът във всичко това и защо старият хъб на практика е сведен до много специфични приложения.

Какво е модем и каква е неговата роля в мрежата

Модемът е устройството, което е отговорно за свържете мрежата си към инфраструктурата на интернет доставчикаТрадиционно, той модулира и демодулира сигнала (оттук и името му) и въпреки че технологията се е променила (ADSL, кабел, оптичен кабел), основната му функция остава същата: да говори на същия „език“ като мрежата на вашия интернет доставчик.

В повечето домове модемът идва директно предоставено от интернет оператораЧесто е интегриран в рутера, който е инсталиран за вас, но в други случаи е отделно устройство, което се свързва към рутера чрез Ethernet или коаксиален порт.

В зависимост от модела, модемът може присвояване на IP адреси на свързани устройствадействащ като много прост рутер или просто присвояващ един IP адрес на главния рутер. При прости настройки, игрови конзоли, компютри или мобилни устройства могат да се свързват директно с модема (особено когато интернет доставчикът предоставя хибриден модем-рутер).

Важен детайл е, че тъй като е устройство, управлявано от доставчик, Опциите за конфигуриране обикновено са много ограничени.В много случаи няма да можете да промените много отвъд паролата за WiFi или някои основни настройки, а има и разширени настройки, които операторът блокира от съображения за поддръжка или сигурност.

Какво е рутер и за какво всъщност се използва?

Рутерът е мозъкът на вашата домашна или малка офис мрежа, този, който се грижи за препращане на пакети данни между различни мрежиОбикновено свързва вашата локална мрежа (LAN) с външна мрежа: тази на вашия интернет доставчик или всяка друга отдалечена мрежа чрез WAN порта.

Основната му функция е да решава Какъв е най-добрият маршрут за всеки пакет данни, за да достигне до местоназначението си?За да направи това, той използва протокол за маршрутизация и таблици за маршрутизиране, които му казват през кой интерфейс да изпрати всеки пакет въз основа на IP адреса на местоназначението. Макар че това звучи много технически, на практика това е, което ви позволява да отворите уебсайт, да играете онлайн игри или да получите достъп до VPN мрежата на вашата компания.

На ниво OSI модел, рутерът работи предимно в мрежов слой (слой 3)Въпреки това, съвременните рутери интегрират функции, които също така засягат физическите слоеве и слоевете за данни, особено след като обикновено включват няколко Ethernet порта и WiFi свързаност.

При типична домашна употреба, рутерът се грижи за това. Свържете всичките си устройства към интернет, без да се ограничавате до локалната мрежаМобилни телефони, телевизори, компютри, конзоли или IP камери получават вътрешен IP адрес от рутера и имат достъп до интернет чрез една споделена външна връзка.

В допълнение към маршрутизацията, тези устройства включват допълнителни функции, като например NAT, DHCP сървър, основен DNS сървър и защитна стенаNAT позволява на много вътрешни устройства да споделят един публичен IP адрес, DHCP автоматично присвоява IP адреси в локалната мрежа, а хардуерно базираната защитна стена филтрира трафика, за да ви предпази от външни атаки, като опити за проникване или определени видове DDoS.

В по-напреднали мрежи рутерът може да работи с адаптивно или статично маршрутизиранеАдаптивното маршрутизиране актуализира таблиците си за маршрутизиране според мрежовите условия (откази на връзки, претоварване и др.), докато статичното маршрутизиране следва маршрути, ръчно дефинирани от мрежовия администратор.

Какво е превключвател и как работи?

Превключвателят е отговорен за Изградете и организирайте локалната мрежа, като свържете множество устройства едно към друго.За разлика от рутера, той не обработва комуникацията с други мрежи (като интернет), а по-скоро гарантира, че машините в една и съща локална мрежа могат да комуникират бързо и ефективно.

Превключвателят работи предимно върху слой 2 на OSI моделаВъпреки че много от съвременните модели могат да работят и на ниво 3, за да предлагат разширени функции (т.нар. комутатори от ниво 3), тяхната функция е да получават кадри, да ги анализират и да ги препращат само към порта, съответстващ на устройството получател.

За да се постигне това, превключвателят се възползва от MAC адреси на свързани устройстваДокато получава трафик, той научава кой MAC адрес е на всеки порт и изгражда таблица, която картографира тази връзка. Когато пристигне кадър, предназначен за конкретен MAC адрес, той знае точно през кой порт да го изпрати, без да пречи на други устройства.

Благодарение на това поведение, пакетите данни, изпратени от компютъра източник Те не се репликират на всички компютри в мрежатаВместо това, те достигат само до правилното устройство. Това намалява ненужния трафик, избягва колизии и позволява на множество устройства да комуникират помежду си едновременно много по-ефективно от по-старите технологии като хъбове.

Накратко, можем да кажем, че превключвателят Това създава ексклузивен комуникационен канал между подателя и получателя. за всяко предаване, оптимизирайки използването на честотна лента и подобрявайки стабилността на мрежата, особено когато са свързани голям брой устройства.

Старият хъб: какво е това и защо почти не се използва

Преди комутаторите да станат по-евтини, типичното устройство за създаване на проста мрежа беше гъби ( мрежов концентратор ), много основно оборудване, което действа като централна точка за свързванеРаботата му е невероятно проста: всичко, което получава през един порт, се репликира и изпраща през всички останали, без да се прави разлика между получателите.

Когато компютър, свързан към хъб, изпраща данни, Хъбът копира тази информация и я изпраща до всички устройства в мрежатаНе е способен да насочва данни към един получател; всъщност дори не знае кой компютър е целевият получател. Крайните потребителски компютри определят дали трафикът се насочва към тях или се отхвърля.

Този начин на работа има някои очевидни недостатъци. От една страна, консумацията на честотна лента е много по-високаЗащото всеки бит, който искате да изпратите до устройство, в крайна сметка циркулира през всички портове на хъба. Освен това, докато се извършва предаване, другите устройства трябва да чакат то да приключи, преди да могат да изпращат данни, което създава затруднения веднага щом мрежата се претовари дори леко.

Въпреки всичко, хъбовете са имали своите приложения, особено в задачи, свързани с мрежов анализ и наблюдение на трафикаТъй като повтарят всичко на всички, е много лесно да се свърже диагностичен инструмент и да се види какво циркулира в мрежата, да се открият грешки или да се изучи поведението на определени устройства.

С появата на достъпни комутатори, хъбът е станал практически остарял в съвременните мрежи, тъй като... Той предлага по-ниска производителност, по-ниска ефективност и нулева интелигентност. в сравнение с предимствата, които един превключвател предоставя в същия сценарий.

Разлики между комутатор и рутер

Първата фундаментална разлика е основната функция на всяко устройство в мрежатаКомутаторът е отговорен за свързването на устройства в рамките на една и съща локална мрежа, докато рутерът свързва различни мрежи помежду си (например вашата локална мрежа с интернет или с друга отдалечена локална мрежа).

Второ, трябва да разгледаме OSI моделен слой, върху който работятКомутаторът работи предимно на нивото на връзката за данни (ниво 2), а в някои усъвършенствани модели и на ниво 3, докато рутерът работи на мрежовото ниво (ниво 3) и чрез интегриране на физически портове и допълнителни функции, осъществява връзка и с физическия и каналния слой.

Друго ключово разграничение се крие в как вземат решения относно изпращането на даннитеКомутаторът използва MAC адреси, за да определи през кой порт да препрати всеки кадър, създавайки логически вериги между подателя и получателя. Рутерът, от друга страна, разчита на IP адреси и своите таблици за маршрутизиране, за да реши кой път трябва да поеме всеки пакет, за да достигне до друга мрежа.

Видът трафик, който всеки от тях обработва, също се променя. Превключвателят Фокусира се върху вътрешния трафик на локалната мрежаСвързването на компютри, принтери и сървъри им позволява да споделят ресурси. Рутерът, от своя страна, управлява трафика между различните мрежи, комуникира с други рутери и избира най-ефективния маршрут за достигане на данните до външни мрежи.

Накрая, има важни разлики по отношение на сигурност и допълнителни функцииКомутаторът, с изключение на управляемите модели с разширени опции, има сравнително неутрална роля: той просто превключва кадри в локалната мрежа. Рутерът, от друга страна, обикновено интегрира защитни стени, NAT, филтриране на пакети, контрол на приоритета на трафика и други механизми, които защитават мрежата и оптимизират връзката с външната страна.

Разлики между рутер и комутатор по отношение на възможностите за свързване

Ако погледнете типичен домашен рутер, ще видите, че той включва няколко Ethernet LAN порта. Това означава, че освен маршрутизация, Може да поеме и ролята на малък интегриран превключвателкоето ви позволява да свържете множество устройства чрез кабел, без да е необходимо допълнително оборудване.

Превключвателят, от друга страна, се използва главно за разширяване на броя на наличните портове на рутер или модемС други думи, когато LAN портовете на рутера са недостатъчни, свързвате комутатор към един от тях и получавате допълнителен набор от портове за включване на повече компютри, мрежови принтери, IP камери и др.

Докато комутаторите са ограничени до локалната мрежа, рутерите имат възможността да създаване както на локални мрежи, така и установяване на комуникация с външни мрежиТой е отговорен за комуникацията на вашата частна мрежа с интернет и може също така да свърже няколко вътрешни подмрежи, ако вашата среда го изисква.

В домовете и малките офиси обичайната конфигурация се състои от един рутер, действащ като шлюз, и, ако е необходимо, един или повече комутатори, които разширяват капацитета на локалната мрежа. Рутерът остава централната точка за достъп до интернет., докато комутаторите са отговорни за разпределението на връзките между различните работни станции.

В по-големи корпоративни среди дизайнът може да е по-сложен, с множество комутатори за достъп, разпределителни комутатори и един или повече рутери, свързващи всичко това с други сайтове или мрежата на доставчика, но логиката на функциите остава същата: Комутаторите превключват в рамките на мрежата; рутерите маршрутизират между мрежите.

Рутер с вграден модем, самостоятелен рутер и двоен NAT

Много от устройствата, инсталирани от интернет доставчика, всъщност са хибридни устройства, които Те комбинират модем и рутер в един корпус.С други думи: те комуникират с мрежата на интернет доставчика и едновременно с това създават и управляват вашата локална мрежа с WiFi и Ethernet портове.

Други конфигурации използват „чист“ модем, свързан с отделен, неутрален рутер. В този случай модемът е единствено отговорен за превежда мрежовия сигнал на оператора и осигуряват връзка с рутера, който управлява вътрешни IP адреси, защитна стена, WiFi и др. Тази опция обикновено предлага по-голяма свобода на конфигуриране и по-добра производителност.

Когато поради липса на знания, два рутера са свързани каскадно без правилно настройване на конфигурацията, това може да генерира т.нар. двойно NATС други думи, всеки рутер извършва NAT самостоятелно, създавайки два слоя за транслация на IP адреси един върху друг, което може да причини проблеми с отворени портове, онлайн игри или услуги, които изискват входящи връзки.

Някои кабелни рутери включват и функцията за Точка за интернет връзка (кабелен модем рутер)Допълнително обединяване на системата: те управляват връзката с доставчика, разпределят вътрешни IP адреси, действат като комутатор и предоставят Wi-Fi, всичко в едно. Те са практични, но понякога ограничават напредналия потребител, който иска прецизен мрежов контрол.

Във всеки случай, важното е да се разбере, че модемът Той се занимава с мрежата на интернет доставчика и слоя за физически достъп.Рутерът управлява начина, по който данните се движат между вашата мрежа и останалата част от света. Изборът на добър рутер или правилното конфигуриране на такъв, който имате, може да окаже значително влияние върху стабилността, сигурността и производителността.

Разлики между хъб, комутатор и рутер

Ако поставим хъб, комутатор и рутер един до друг, виждаме, че въпреки че може да споделят сходни конектори, Функциите им в мрежата са доста различниПървите две се фокусират върху локални мрежи, а третата свързва различни мрежи помежду си, освен че предоставя много повече опции за контрол.

Хъбът е най-простият от всички: Той получава кадри и ги препраща през всички портове безразборно.Не разбира MAC или IP адреси; само репликира полученото. Това го прави лесен за използване, но неефективен, генерирайки много ненужен трафик и ограничавайки производителността, когато множество устройства комуникират.

Превключвателят е „умният брат“: Той научава MAC адреса на всеки порт и изпраща само кадри до правилната дестинация.Благодарение на тази основна интелигентност, тя намалява излъчвания трафик, подобрява използването на честотната лента и позволява множество разговори да се случват паралелно в мрежата.

Рутерът прави още една крачка напред: Той изпълнява подобни функции на комутатор в локалната мрежа. (защото обикновено интегрира такава) и освен това е отговорна за маршрутизирането на пакети към други мрежи, особено към интернет. Добавя функции за сигурност, управление на IP адреси, приоритизиране на трафика и други инструменти, които я правят ключов компонент на мрежата.

Що се отнася до вида данни, които обработват, хъбовете и комутаторите работят с рамки от слой 2Докато рутерът управлява IP пакетите на ниво 3, хъбовете изпращат тези рамки до всички свързани устройства, комутаторите само до целевото устройство, а рутерът ги пренасочва между различни мрежи в зависимост от IP адреса на местоназначението.

Типични сценарии за употреба на модеми, рутери, комутатори и хъбове

В типичните домашни мрежи, абсолютният герой е рутерът (обикновено с вграден модем), който Позволява ви да работите в локална мрежа и да имате достъп до интернет, без да усложнявате живота си.Операторът го инсталира вместо вас, конфигурира го и освен да смените паролата за WiFi, не е нужно да правите много.

Превключвателите започват да придобиват все по-голямо значение в средно големи мрежи и офиси със значителен брой работни станцииТе се използват за свързване на голям брой компютри, принтери, IP телефони и други устройства към сървъри или главния рутер. В тези среди ефективността на комутатора и способността му да обработва едновременен трафик са от ключово значение.

Рутерите се използват във всички мащаби: от домашния ви рутер до опорните рутери, които свързване на големи мрежи на ниво доставчикВ безжичните мрежи те са отговорни и за свързването на WiFi точките за достъп с останалата част от инфраструктурата и с интернет връзката.

Хъбовете, макар и по-рядко срещани в днешно време, все още могат да се появят в много малки мрежи, стари индустриални среди или лаборатории където целта е лесно улавяне и анализ на целия трафик. Въпреки това, в повечето случаи те са заменени от комутатори, които предлагат много по-добра производителност на подобна цена.

Когато избирате необходимото устройство, си струва да обмислите размер на мрежата, изисквания за производителност и желани функцииЗа обикновена домашна мрежа може да е достатъчен добър рутер (обикновено този, предоставен от доставчика на интернет услуги). Ако искате повече портове или по-голям контрол, добавянето на управляван комутатор или рутер от трета страна може да бъде много добър ход.

Накратко, разбирането как модемът, рутерът, комутаторът и вече почти историческият хъб разделят работата ви позволява да да изградим по-стабилни, сигурни и по-лесни за разширяване мрежиИзбягвайте проблемни конфигурации като двоен NAT и извлечете максимума от връзката, за която плащате на вашия интернет доставчик.