Forskjellene mellom ruter, modem, svitsj og hub forklart enkelt

Informatec Digital » Ressurser » Forskjellene mellom ruter, modem, svitsj og hub forklart enkelt

Når du setter opp et nettverk hjemme eller på kontoret, begynner du plutselig å høre ord som modem, ruter, svitsj og til og med hubDe ser alle ut som lignende dingser, fulle av Ethernet-porter og små lys, men rollen deres i nettverket er svært forskjellig. Å forstå disse forskjellene hjelper deg med å velge riktig utstyr og unngå flaskehalser eller sikkerhetsproblemer.

Gjennom denne artikkelen vil vi rolig undersøke Hva gjør hver av disse enhetene? og hvordan skiller de seg?Ved å bruke hverdagseksempler og forenkle den tekniske sjargongen, skal vi forklare når internettleverandørens ruter er tilstrekkelig, når det kan være fornuftig å legge til en svitsj, hvilken rolle modemet spiller i alt dette, og hvorfor den gamle huben praktisk talt har blitt henvist til svært spesifikke bruksområder.

Hva er et modem, og hvilken rolle spiller det i nettverket?

Modemet er enheten som er ansvarlig for koble nettverket ditt til internettleverandørens infrastrukturTradisjonelt modulerte og demodulerte den signalet (derav navnet), og selv om teknologien har endret seg (ADSL, kabel, fiber), forblir den grunnleggende funksjonen den samme: å snakke samme «språk» som internettleverandørens nettverk.

I de fleste hjem kommer modemet direkte levert av internettoperatørenOfte er den integrert i ruteren som er installert for deg, men i andre tilfeller er det en separat enhet som kobles til ruteren via en Ethernet- eller koaksialport.

Avhengig av modellen kan modemet tilordne IP-adresser til tilkoblede enheterfungere som en veldig enkel ruter, eller ganske enkelt tilordne én IP-adresse til hovedruteren. I enkle oppsett kan spillkonsoller, datamaskiner eller mobile enheter kobles direkte til modemet (spesielt når internettleverandøren tilbyr en hybrid modem-ruter).

En viktig detalj er at siden det er en leverandørstyrt enhet, Konfigurasjonsalternativene er vanligvis svært begrensede.I mange tilfeller vil du ikke kunne endre mye utover WiFi-passordet eller noen grunnleggende innstillinger, og det finnes avanserte innstillinger som operatøren blokkerer av støtte- eller sikkerhetshensyn.

Hva er en ruter, og hva brukes den egentlig til?

Ruteren er hjernen i hjemme- eller småkontornettverket ditt, den som tar seg av videresende datapakker mellom forskjellige nettverkDen kobler vanligvis ditt lokale nettverk (LAN) til et eksternt nettverk: det til internettleverandøren din eller et annet eksternt nettverk via WAN-porten.

Dens viktigste funksjon er å avgjøre Hva er den beste ruten for hver datapakke å nå destinasjonen sin?For å gjøre dette bruker han en rutingsprotokoll og rutingstabeller, som forteller hvilket grensesnitt hver pakke skal sendes gjennom basert på destinasjonens IP-adresse. Selv om dette høres veldig teknisk ut, er det i praksis det som gjør det mulig for deg å åpne et nettsted, spille online spill eller få tilgang til bedriftens VPN.

På OSI-modellnivå fungerer en ruter primært i nettverkslag (lag 3)Moderne rutere integrerer imidlertid funksjoner som også berører de fysiske lagene og datalinklagene, spesielt siden de vanligvis inkluderer flere Ethernet-porter og WiFi-tilkobling.

Ved vanlig hjemmebruk tar ruteren seg av det Koble alle enhetene dine til internett uten å være begrenset til det lokale nettverketMobiltelefoner, TV-er, datamaskiner, konsoller eller IP-kameraer henter en intern IP-adresse fra ruteren og får tilgang til Internett via en enkelt delt ekstern tilkobling.

I tillegg til ruting inkluderer disse enhetene ekstra funksjoner som NAT, DHCP-server, grunnleggende DNS-server og brannmurNAT lar mange interne enheter dele én offentlig IP-adresse, DHCP tildeler automatisk IP-adresser innenfor det lokale nettverket, og den maskinvarebaserte brannmuren filtrerer trafikk for å beskytte deg mot eksterne angrep som inntrengingsforsøk eller visse typer DDoS.

I mer avanserte nettverk kan ruteren fungere med adaptiv eller statisk rutingAdaptiv ruting oppdaterer rutingstabellene i henhold til nettverksforhold (koblingsfeil, overbelastning osv.), mens statisk ruting følger ruter som er manuelt definert av nettverksadministratoren.

Hva er en bryter, og hvordan fungerer den?

Bryteren er ansvarlig for Bygg og organiser det lokale nettverket ved å koble flere enheter til hverandre.I motsetning til en ruter håndterer den ikke kommunikasjon med andre nettverk (som Internett), men sørger snarere for at maskiner innenfor samme LAN kan kommunisere raskt og effektivt.

En bryter fungerer primært på lag 2 av OSI-modellenSelv om mange nåværende modeller også kan operere på lag 3 for å tilby avanserte funksjoner (såkalte lag 3-svitsjer). Funksjonen deres er å motta rammer, analysere dem og videresende dem kun til porten som tilsvarer destinasjonsenheten.

For å oppnå dette utnytter en bryter MAC-adresser til tilkoblede enheterEtter hvert som den mottar trafikk, lærer den hvilken MAC-adresse som er på hver port og bygger en tabell som kartlegger dette forholdet. Når en ramme ankommer som er bestemt for en bestemt MAC-adresse, vet den nøyaktig hvilken port den skal sendes gjennom, uten å forstyrre andre enheter.

Takket være denne oppførselen, datapakkene som sendes av kildedatamaskinen De replikeres ikke til alle datamaskiner på nettverketI stedet når de bare den riktige enheten. Dette reduserer unødvendig trafikk, unngår kollisjoner og lar flere enheter kommunisere med hverandre samtidig mye mer effektivt enn eldre teknologier som huber.

Kort sagt kan vi si at bryteren Det skaper en eksklusiv kommunikasjonskanal mellom sender og mottaker. for hver overføring, noe som optimaliserer båndbreddebruken og forbedrer nettverksstabiliteten, spesielt når et stort antall enheter er tilkoblet.

Det gamle knutepunktet: hva det er og hvorfor det knapt brukes

Før svitsjer ble billigere, var den typiske enheten for å sette opp et enkelt nettverk knutepunkt ( nettverkskonsentrator ), et veldig grunnleggende utstyr som fungerer som et sentralt tilkoblingspunktDriften er utrolig enkel: alt den mottar gjennom én port blir replikert og sendt gjennom alle de andre, uten å skille mellom mottakere.

Når en datamaskin som er koblet til en hub sender data, Huben kopierer informasjonen og sender den til alle enhetene på nettverket.Den er ikke i stand til å dirigere data til én enkelt mottaker; faktisk vet den ikke engang hvilken datamaskin som er den tiltenkte mottakeren. Det er sluttbrukerens datamaskiner som avgjør om trafikken blir dirigert til dem eller om den blir forkastet.

Denne arbeidsmåten har noen klare ulemper. For det første, båndbreddeforbruket er mye høyereFordi hver bit du vil sende til en enhet ender opp med å sirkulere gjennom alle hubens porter. Dessuten, mens en overføring pågår, må de andre enhetene vente på at den skal fullføres før de kan sende data, noe som skaper flaskehalser så snart nettverket blir bare litt overbelastet.

Til tross for alt har hubber hatt sin nytteverdi, spesielt i oppgaver med nettverksanalyse og trafikkovervåkingSiden de gjentar alt for alle, er det veldig enkelt å koble til et diagnostisk verktøy og se hva som sirkulerer på nettverket, oppdage feil eller studere oppførselen til bestemte enheter.

Med ankomsten av rimelige svitsjer har huben blitt praktisk talt foreldet i moderne nettverk, siden Den tilbyr mindre ytelse, mindre effektivitet og null intelligens. sammenlignet med fordelene som en svitsj gir for samme scenario.

Forskjeller mellom en svitsj og en ruter

Den første grunnleggende forskjellen er hovedfunksjonen til hver enhet i nettverketSvitsjen er ansvarlig for å koble sammen enheter innenfor det samme lokale nettverket, mens ruteren kobler forskjellige nettverk til hverandre (for eksempel ditt lokale nettverk med Internett eller med et annet eksternt lokalnettverk).

For det andre må vi se på OSI-modelllaget de jobber medSvitsjen opererer primært på datalinklaget (lag 2) og, i noen avanserte modeller, også på lag 3, mens ruteren fungerer på nettverkslaget (lag 3) og, ved å integrere fysiske porter og tilleggsfunksjoner, også berører de fysiske og linklaget.

Et annet viktig skille ligger i hvordan de tar avgjørelser om sending av dataeneSvitsjen bruker MAC-adresser til å bestemme hvilken port hver ramme skal videresendes gjennom, og skaper dermed logiske kretser mellom sender og mottaker. Ruteren, derimot, er avhengig av IP-adresser og rutetabellene sine for å bestemme hvilken vei hver pakke skal ta for å nå et annet nettverk.

Trafikktypen hver enkelt håndterer endres også. Den fokuserer på den interne trafikken i et lokalt nettverkVed å koble sammen datamaskiner, skrivere og servere kan de dele ressurser. Ruteren, på sin side, administrerer trafikk mellom ulike nettverk, kommuniserer med andre rutere og velger den mest effektive ruten for at data skal nå eksterne nettverk.

Til slutt er det viktige forskjeller mht. sikkerhet og tilleggsfunksjonerSvitsjen, med unntak av administrerte modeller med avanserte alternativer, har en ganske nøytral rolle: den bytter ganske enkelt rammer innenfor LAN-et. Ruteren, derimot, integrerer vanligvis brannmurer, NAT, pakkefiltrering, trafikkprioritetskontroll og andre mekanismer som beskytter nettverket og optimaliserer forbindelsen til omgivelsene.

Forskjeller mellom ruter og svitsj når det gjelder tilkoblingsmuligheter

Hvis du ser på en typisk hjemmeruter, vil du se at den har flere Ethernet LAN-porter. Det betyr at i tillegg til ruting, Den kan også ta på seg rollen som en liten integrert bryterslik at du kan koble til flere enheter via kabel uten behov for ekstra utstyr.

En bryter, derimot, brukes hovedsakelig til utvide antallet tilgjengelige porter på en ruter eller et modemMed andre ord, når ruterens LAN-porter ikke er tilstrekkelige, kobler du en svitsj til en av dem og får et ekstra sett med porter for å koble til flere datamaskiner, nettverksskrivere, IP-kameraer osv.

Mens svitsjer er begrenset til det lokale nettverket, har rutere muligheten til å opprette både lokale nettverk og etablere kommunikasjon med eksterne nettverkDen er ansvarlig for å gjøre det mulig for ditt private nettverk å kommunisere med Internett, og den kan også koble sammen flere interne delnett hvis miljøet ditt krever det.

I hjem og små kontorer består det vanlige oppsettet av én ruter som fungerer som en gateway, og om nødvendig én eller flere svitsjer som utvider kapasiteten til lokalnettverket. Ruteren forblir det sentrale punktet for tilgang til Internett., mens svitsjene er ansvarlige for å fordele forbindelsene mellom de forskjellige arbeidsstasjonene.

I større bedriftsmiljøer kan designet være mer komplekst, med flere tilgangsbrytere, distribusjonsbrytere og en eller flere rutere som kobler alt dette til andre nettsteder eller leverandørens nettverk, men logikken bak funksjonene forblir den samme: Svitsjer bytter innenfor et nettverk; rutere ruter mellom nettverk.

Ruter med integrert modem, frittstående ruter og dobbel NAT

Mange av enhetene som er installert av internettleverandøren er faktisk hybridenheter som De kombinerer modem og ruter i ett kabinett.Med andre ord: de kommuniserer med internettleverandørens nettverk og oppretter og administrerer samtidig ditt lokale nettverk med WiFi- og Ethernet-porter.

Andre oppsett bruker et «rent» modem koblet til en separat, nøytral ruter. I så fall er modemet eneansvarlig for oversette operatørens nettverkssignal og sørge for en tilkobling til ruteren, som administrerer interne IP-adresser, brannmur, WiFi osv. Dette alternativet gir vanligvis mer konfigurasjonsfrihet og bedre ytelse.

Når to rutere kobles i kaskade uten å justere konfigurasjonen riktig på grunn av manglende kunnskap, kan det generere det som kalles dobbel NATMed andre ord utfører hver ruter NAT på egenhånd, og lager to lag med IP-adresseoversettelse oppå hverandre, noe som kan forårsake problemer med åpne porter, online spill eller tjenester som krever innkommende tilkoblinger.

Noen kabelrutere inkluderer også funksjonen til Internett-tilkoblingspunkt (kabelmodemruter)Ytterligere enhetlig system: de håndterer tilkoblingen til leverandøren, distribuerer interne IP-adresser, fungerer som en svitsj og tilbyr Wi-Fi, alt i ett. De er praktiske, men begrenser noen ganger den avanserte brukeren som ønsker finjustert nettverkskontroll.

Uansett er det viktige å forstå at modemet Den omhandler ISP-nettverket og det fysiske tilgangslaget.Ruteren håndterer hvordan data flyttes mellom nettverket ditt og resten av verden. Å velge en god ruter eller riktig konfigurering av den du har kan utgjøre en betydelig forskjell i stabilitet, sikkerhet og ytelse.

Forskjeller mellom hub, svitsj og ruter

Hvis vi plasserer en hub, svitsj og ruter side om side, ser vi at selv om de kan dele lignende kontakter, Funksjonene deres i nettverket er ganske forskjelligeDe to første fokuserer på lokale nettverk, og den tredje kobler forskjellige nettverk sammen, i tillegg til å gi mange flere kontrollalternativer.

Huben er den enkleste av alle: Den mottar rammer og videresender dem gjennom alle porter uten å skille.Den forstår ikke MAC- eller IP-adresser; den replikerer bare det den mottar. Dette gjør den enkel å bruke, men ineffektiv, og genererer mye unødvendig trafikk og begrenser ytelsen når flere enheter kommuniserer.

Bryteren er den «smarte broren»: Den lærer MAC-adressen på hver port og sender bare rammer til riktig destinasjon.Takket være denne grunnleggende intelligensen reduserer den kringkastingstrafikk, forbedrer båndbreddeutnyttelsen og tillater at flere samtaler kan forekomme parallelt i nettverket.

Ruteren tar et nytt sprang fremover: Den utfører lignende funksjoner som en svitsj i LAN-et. (fordi den vanligvis integrerer en), og i tillegg er den ansvarlig for å rute pakker til andre nettverk, spesielt Internett. Den legger til sikkerhetsfunksjoner, IP-administrasjon, trafikkprioritering og andre verktøy som gjør den til nøkkelkomponenten i nettverket.

Når det gjelder hvilken type data de håndterer, fungerer huber og svitsjer med rammer av lag 2Mens ruteren administrerer IP-pakker på lag 3. Huber sender disse rammene til alle tilkoblede enheter, svitsjer bare til den tiltenkte enheten, og ruteren omdirigerer dem mellom forskjellige nettverk avhengig av destinasjons-IP-adressen.

Typiske bruksscenarier for modemer, rutere, svitsjer og huber

I typiske hjemmenettverk er den absolutte hovedpersonen ruteren (vanligvis med et integrert modem), som Det lar deg jobbe på et lokalt nettverk og få tilgang til Internett uten å komplisere livet ditt.Operatøren installerer det for deg, konfigurerer det, og bortsett fra å endre WiFi-passordet, trenger du ikke å gjøre mye.

Brytere begynner å bli mer fremtredende i mellomstore nettverk og kontorer med et betydelig antall arbeidsstasjonerDe brukes til å koble et stort antall PC-er, skrivere, IP-telefoner og andre enheter til servere eller hovedruteren. I disse miljøene er svitsjens effektivitet og dens evne til å håndtere samtidig trafikk avgjørende.

Rutere brukes i alle skalaer: fra hjemmeruteren din til stamnettrutere som koble sammen store nettverk på leverandørnivåI trådløse nettverk er de også ansvarlige for å koble WiFi-tilgangspunkter til resten av infrastrukturen og til internettforbindelsen.

Hubber, selv om de er mindre vanlige nå for tiden, kan fortsatt dukke opp i svært små nettverk, gamle industrimiljøer eller laboratorier der målet er å enkelt fange opp og analysere all trafikk. Likevel har de i de fleste tilfeller blitt erstattet av svitsjer, som tilbyr mye bedre ytelse til en lignende pris.

Når du velger hvilken enhet du trenger, er det verdt å vurdere nettverksstørrelse, ytelseskrav og ønskede funksjonerFor et enkelt hjemmenettverk kan en god ruter (vanligvis den som tilbys av internettleverandøren) være tilstrekkelig. Hvis du vil ha flere porter eller mer kontroll, kan det være et veldig godt trekk å legge til en administrert svitsj eller en tredjepartsruter.

Kort sagt, å forstå hvordan modemet, ruteren, svitsjen og den nå nesten historiske huben fordeler arbeidet, lar deg å bygge mer stabile, sikre og enklere nettverk å utvideUnngå problematiske konfigurasjoner som dobbel NAT og få mest mulig ut av tilkoblingen du betaler internettleverandøren din for.