- Modem povezuje vaše omrežje s ponudnikom interneta, medtem ko usmerjevalnik usmerja promet med vašim lokalnim omrežjem (LAN) in zunanjimi omrežji.
- Stikalo ustvarja in organizira lokalno omrežje z uporabo MAC naslovov, za razliko od vozlišča, ki replicira promet na vsa vrata.
- Usmerjevalnik običajno združuje funkcije stikala, požarnega zidu, NAT in DHCP ter postane jedro domačega ali majhnega pisarniškega omrežja.
- Izbira in kombinacija pravega modema, usmerjevalnika in stikala izboljša zmogljivost, varnost in skalabilnost katerega koli omrežja.
Ko doma ali v pisarni vzpostavite omrežje, nenadoma začnete slišati izraze, kot so modem, usmerjevalnik, stikalo in celo vozlišče . Vse so videti kot podobne naprave, polne ethernetnih vrat in majhnih lučk, vendar so njihove vloge v omrežju zelo različne. Razumevanje teh razlik vam pomaga izbrati pravo opremo in se izogniti ozkim grlom ali varnostnim težavam.
V tem članku si bomo podrobno ogledali, kaj počne vsaka od teh naprav in kako se razlikujejo , pri čemer bomo uporabili vsakdanje primere in poenostavili tehnični žargon. Videli boste, kdaj je usmerjevalnik vašega ponudnika internetnih storitev zadosten, kdaj je smiselno dodati stikalo, kakšno vlogo ima modem pri vsem tem in zakaj je staro vozlišče praktično preusmerjeno na zelo specifične namene.
Kaj je modem in kakšno vlogo ima v omrežju
Modem je naprava, ki povezuje vaše omrežje z infrastrukturo vašega ponudnika internetnih storitev . Tradicionalno je moduliral in demoduliral signal (od tod tudi ime), in čeprav se je tehnologija spremenila (ADSL, kabel, optično vlakno), njegova osnovna funkcija ostaja enaka: govoriti isti "jezik" kot omrežje vašega ponudnika internetnih storitev.
V večini domov modem zagotovi neposredno ponudnik internetnih storitev . Pogosto je integriran v usmerjevalnik, ki ga namestijo, v drugih primerih pa je ločena naprava, ki se na usmerjevalnik poveže prek ethernetnega ali koaksialnega priključka.
Odvisno od modela lahko modem dodeli IP-naslove priključenim napravam in deluje kot zelo osnovni usmerjevalnik ali pa preprosto dodeli en sam IP-naslov glavnemu usmerjevalniku. V preprostih nastavitvah se lahko igralne konzole, računalniki ali mobilne naprave povežejo neposredno z modemom (zlasti če ponudnik internetnih storitev ponuja hibridni modem-usmerjevalnik).
Pomembna podrobnost je, da so možnosti konfiguracije običajno zelo omejene , ker opremo upravlja ponudnik . V mnogih primerih ne boste mogli spremeniti veliko več kot geslo za Wi-Fi ali nekaj osnovnih nastavitev, obstajajo pa tudi napredne nastavitve, ki jih operater blokira zaradi podpore ali varnostnih razlogov.
Kaj je usmerjevalnik in za kaj se dejansko uporablja?
Usmerjevalnik je možgani vašega domačega ali majhnega pisarniškega omrežja, odgovoren za posredovanje podatkovnih paketov med različnimi omrežji . Običajno povezuje vaše lokalno omrežje (LAN) z zunanjim omrežjem: omrežjem vašega ponudnika internetnih storitev ali katerim koli drugim oddaljenim omrežjem prek vrat WAN.
Njegova ključna funkcija je določiti najboljšo pot za vsak podatkovni paket do cilja . Za to uporablja usmerjevalni protokol in usmerjevalne tabele, ki mu omogočajo, da na podlagi ciljnega IP-naslova določi, kateri vmesnik uporabiti za vsak paket. Čeprav se to sliši zelo tehnično, vam v praksi to omogoča odpiranje spletnega mesta, igranje spletnih iger ali dostop do VPN-ja vašega podjetja.
Na ravni modela OSI usmerjevalnik deluje predvsem na omrežni plasti (plast 3) , vendar sodobni usmerjevalniki integrirajo funkcije, ki se dotikajo tudi fizične plasti in plasti podatkovnih povezav, še posebej ker običajno vključujejo več ethernetnih vrat in povezljivost WiFi.
V tipični domači nastavitvi usmerjevalnik zagotavlja, da se lahko vse vaše naprave povežejo z internetom, ne le z lokalnim omrežjem . Mobilni telefoni, televizorji, računalniki, igralne konzole in IP-kamere pridobijo notranji IP-naslov od usmerjevalnika in dostopajo do interneta prek ene same skupne zunanje povezave.
Poleg usmerjanja te naprave vključujejo dodatne funkcije, kot so NAT, strežnik DHCP, osnovni strežnik DNS in požarni zid . NAT omogoča številnim notranjim napravam, da si delijo en sam javni naslov IP, DHCP samodejno dodeli naslove IP znotraj lokalnega omrežja, strojni požarni zid pa filtrira promet za zaščito pred zunanjimi napadi, kot so poskusi vdora ali nekatere vrste napadov DDoS.
V naprednejših omrežjih lahko usmerjevalnik uporablja prilagodljivo ali statično usmerjanje . Prilagodljivo usmerjanje posodablja svoje usmerjevalne tabele glede na omrežne pogoje (okvare povezav, preobremenjenost itd.), medtem ko statično usmerjanje sledi potem, ki jih ročno določi skrbnik omrežja.
Kaj je stikalo in kako deluje?
Stikalo je odgovorno za izgradnjo in organizacijo lokalnega omrežja s povezovanjem več naprav . Za razliko od usmerjevalnika ne upravlja komunikacije z drugimi omrežji (kot je internet), temveč zagotavlja, da lahko računalniki znotraj istega lokalnega omrežja komunicirajo hitro in učinkovito.
Stikalo deluje predvsem na 2. plasti modela OSI , čeprav lahko mnogi sodobni modeli delujejo tudi na 3. plasti in ponujajo napredne funkcije (te se imenujejo stikala 3. plasti). Njegova funkcija je sprejemanje okvirjev, njihova analiza in posredovanje le na vrata, ki ustrezajo ciljni napravi.
Da bi to dosegli, stikalo uporablja MAC naslove povezanih naprav . Ko prejme promet, ugotovi, kateri MAC naslov je na posameznih vratih, in zgradi tabelo, ki preslika to razmerje. Ko prispe okvir, namenjen določenemu MAC naslovu, natančno ve, skozi katera vrata ga mora poslati, ne da bi pri tem motilo druge naprave.
Zaradi tega vedenja se podatkovni paketi, ki jih pošlje izvorni računalnik, ne replicirajo na vse računalnike v omrežju , temveč dosežejo le pravilno napravo. To zmanjša nepotreben promet, prepreči trke in omogoči več napravam, da med seboj komunicirajo hkrati veliko učinkoviteje kot s starejšimi tehnologijami, kot so vozlišča.
Skratka, lahko bi rekli, da stikalo za vsak prenos ustvari namenski komunikacijski kanal med pošiljateljem in sprejemnikom , kar optimizira porabo pasovne širine in izboljša stabilnost omrežja, zlasti ko je priključenih veliko število naprav.
Staro vozlišče: kaj je to in zakaj se skoraj ne uporablja
Preden so stikala postala cenovno dostopnejša, je bila tipična naprava za vzpostavitev preprostega omrežja vozlišče ( omrežni koncentrator ), zelo osnovna oprema, ki deluje kot osrednja povezovalna točka . Njegovo delovanje je neverjetno preprosto: vse, kar prejme prek enih vrat, se replicira in pošlje prek vseh ostalih, ne da bi se razlikovalo med prejemniki.
Ko računalnik, povezan z vozliščem, pošlje podatke, vozlišče te podatke kopira in jih pošlje vsem računalnikom v omrežju . Podatkov ne more usmeriti enemu samemu prejemniku; pravzaprav niti ne ve, kateri računalnik je predvideni prejemnik. Končni računalniki so tisti, ki določijo, ali je promet namenjen njim ali ga zavržejo.
Ta način dela ima nekaj očitnih pomanjkljivosti. Po eni strani je poraba pasovne širine veliko večja, ker vsak bit, ki ga želite poslati napravi, na koncu kroži skozi vsa vrata vozlišča. Po drugi strani pa morajo med prenosom druge naprave čakati, da se konča, preden lahko pošljejo podatke, kar ustvari ozka grla takoj, ko je omrežje vsaj malo preobremenjeno.
Kljub vsemu so imela vozlišča svojo uporabo, zlasti za analizo omrežja in spremljanje prometa . Ker vse posredujejo vsem, je zelo enostavno povezati diagnostično orodje in videti, kaj kroži po omrežju, odkriti napake ali preučiti vedenje določenih naprav.
S prihodom cenovno dostopnih stikal je vozlišče v sodobnih omrežjih postalo praktično zastarelo, saj ponuja manjšo zmogljivost, manjšo učinkovitost in nič inteligence v primerjavi s prednostmi, ki jih stikalo zagotavlja za isti scenarij.
Razlike med stikalom in usmerjevalnikom
Prva temeljna razlika je primarna funkcija vsake naprave v omrežju . Stikalo je odgovorno za medsebojno povezovanje naprav znotraj istega lokalnega omrežja, medtem ko usmerjevalnik povezuje različna omrežja med seboj (na primer vaše lokalno omrežje (LAN) z internetom ali z drugim oddaljenim lokalnim omrežjem (LAN)).
Drugič, pogledati moramo plast modela OSI, na kateri delujejo . Stikalo deluje predvsem na plasti podatkovne povezave (plast 2) in pri nekaterih naprednejših modelih tudi na plasti 3, medtem ko usmerjevalnik deluje na omrežni plasti (plast 3) in se z integracijo fizičnih vrat in dodatnih funkcij dotika tudi fizične in plasti podatkovne povezave.
Druga ključna razlika je v načinu odločanja o prenosu podatkov . Stikalo uporablja naslove MAC za določitev, skozi katera vrata bo posredovalo vsak okvir, s čimer ustvari logična vezja med pošiljateljem in prejemnikom. Usmerjevalnik pa se za odločitev, katero pot naj vsak paket ubere, da doseže drugo omrežje, zanaša na naslove IP in svoje usmerjevalne tabele.
Vrsta prometa, ki jo posamezna naprava obravnava, se prav tako razlikuje. Stikalo se osredotoča na notranji promet znotraj lokalnega omrežja , povezuje računalnike, tiskalnike in strežnike, da si lahko delijo vire. Usmerjevalnik pa upravlja promet med različnimi omrežji, komunicira z drugimi usmerjevalniki in izbere najučinkovitejšo pot za prenos podatkov do zunanjih omrežij.
Končno obstajajo pomembne razlike glede varnosti in dodatnih funkcij . Stikala, razen upravljanih modelov z naprednimi možnostmi, imajo dokaj nevtralno vlogo: omejena so na preklapljanje okvirjev znotraj lokalnega omrežja (LAN). Usmerjevalniki pa običajno vključujejo požarne zidove, NAT, filtriranje paketov, nadzor prioritete prometa in druge mehanizme, ki ščitijo omrežje in optimizirajo povezavo z zunanjim svetom.
Razlike med usmerjevalnikom in stikalom glede možnosti povezave
Če pogledate tipičen domači usmerjevalnik, boste videli, da ima več ethernetnih LAN vrat. To pomeni, da lahko poleg usmerjanja deluje tudi kot majhno integrirano stikalo , ki vam omogoča povezavo več žičnih naprav brez potrebe po dodatni opremi.
Stikalo pa se uporablja predvsem za povečanje števila razpoložljivih vrat na usmerjevalniku ali modemu . Z drugimi besedami, ko LAN vrata usmerjevalnika niso zadostna, na eno od njih priključite stikalo in pridobite dodaten nabor vrat za priključitev več računalnikov, omrežnih tiskalnikov, IP-kamer itd.
Medtem ko so stikala omejena na lokalno omrežje, lahko usmerjevalniki ustvarjajo tako lokalna omrežja kot tudi vzpostavljajo komunikacijo z zunanjimi omrežji . Odgovorni so za omogočanje komunikacije vašega zasebnega omrežja z internetom in lahko po potrebi med seboj povežejo več notranjih podomrežij.
V domovih in majhnih pisarnah je tipična postavitev sestavljena iz enega usmerjevalnika, ki deluje kot prehod, in po potrebi enega ali več stikal za razširitev zmogljivosti lokalnega omrežja. Usmerjevalnik ostaja osrednja točka dostopa do interneta , stikala pa razporejajo povezave med različnimi delovnimi postajami.
V večjih poslovnih okoljih je zasnova lahko bolj zapletena, z več dostopnimi stikali, distribucijskimi stikali in enim ali več usmerjevalniki, ki vse to povezujejo z drugimi lokacijami ali z omrežjem prodajalca, vendar logika funkcij ostaja enaka: stikala preklapljajo znotraj omrežja; usmerjevalniki usmerjajo med omrežji.
Usmerjevalnik z integriranim modemom, samostojnim usmerjevalnikom in dvojnim NAT-om
Številne naprave, ki jih namesti vaš ponudnik internetnih storitev, so pravzaprav hibridne naprave, ki združujejo modem in usmerjevalnik v eni enoti . Z drugimi besedami, komunicirajo z omrežjem ponudnika internetnih storitev in hkrati ustvarjajo ter upravljajo vaše lokalno omrežje z uporabo vrat Wi-Fi in Ethernet.
Druge nastavitve uporabljajo »čisti« modem, povezan z ločenim usmerjevalnikom drugega proizvajalca. V tem primeru je modem odgovoren le za prevajanje omrežnega signala ponudnika internetnih storitev in zagotavljanje povezave z usmerjevalnikom, ki upravlja notranje IP-je, požarni zid, Wi-Fi itd. Ta možnost običajno ponuja večjo prilagodljivost konfiguracije in boljšo zmogljivost.
Ko sta dva usmerjevalnika povezana v kaskado brez ustrezne konfiguracije, lahko pride do tako imenovanega dvojnega NAT-a . To pomeni, da vsak usmerjevalnik izvaja NAT neodvisno in ustvarja dve plasti prevajanja IP-naslovov, eno na drugi. To lahko povzroči težave z odprtimi vrati, spletnimi igrami ali storitvami, ki zahtevajo dohodne povezave.
Nekateri kabelski usmerjevalniki vključujejo tudi funkcijo internetne dostopne točke (kabelski modemski usmerjevalnik) , kar dodatno poenoti opremo: upravljajo povezavo s ponudnikom, distribuirajo notranje IP-naslove, delujejo kot stikalo in zagotavljajo Wi-Fi, vse v enem. So praktični, vendar včasih omejujejo naprednega uporabnika, ki si želi natančnega nadzora omrežja.
V vsakem primeru je pomembno razumeti, da modem skrbi za omrežje ponudnika internetnih storitev in fizični dostop , medtem ko usmerjevalnik skrbi za prenos podatkov med vašim omrežjem in preostalim svetom. Izbira dobrega usmerjevalnika ali pravilna konfiguracija usmerjevalnika lahko bistveno vpliva na stabilnost, varnost in delovanje.
Razlike med vozliščem, stikalom in usmerjevalnikom
Če postavimo vozlišče, stikalo in usmerjevalnik drug ob drugem, vidimo, da čeprav imajo lahko podobne priključke, so njihove funkcije znotraj omrežja precej različne . Prva dva se osredotočata na lokalna omrežja, medtem ko tretji povezuje različna omrežja in ponuja veliko več možnosti upravljanja.
Zvezdišče je najpreprostejše od vseh: sprejema okvirje in jih brez razlikovanja posreduje skozi vsa vrata . Ne razume naslovov MAC ali IP; preprosto replicira prejeto. Zaradi tega je enostaven za uporabo, vendar neučinkovit, saj ustvarja veliko nepotrebnega prometa in omejuje zmogljivost, ko komunicira več naprav.
Stikalo je "pametni brat": nauči se MAC naslova na vsakem vhodu in pošilja okvirje samo na pravilen cilj . Zahvaljujoč tej osnovni inteligenci zmanjša promet oddajanja, izboljša izkoriščenost pasovne širine in omogoča vzporeden potek več pogovorov znotraj omrežja.
Usmerjevalnik gre še korak dlje: opravlja podobne funkcije kot stikalo znotraj lokalnega omrežja (ker ga običajno integrira) in poleg tega usmerja pakete v druga omrežja, zlasti na internet. Dodaja varnostne funkcije, upravljanje IP-jev, določanje prioritet prometa in druga orodja, zaradi katerih je ključna komponenta omrežja.
Glede na vrsto podatkov, ki jih obdelujejo, vozlišča in stikala delujejo z okvirji 2. plasti , medtem ko usmerjevalniki upravljajo IP-pakete 3. plasti. Vozlišča pošiljajo te okvirje vsem povezanim napravam, stikala samo predvideni napravi, usmerjevalniki pa jih preusmerjajo med različnimi omrežji, odvisno od ciljnega IP-naslova.
Tipični scenariji uporabe modemov, usmerjevalnikov, stikal in vozlišč
V tipičnih domačih omrežjih je usmerjevalnik (običajno z vgrajenim modemom) ključna komponenta, ki vam omogoča delo v lokalnem omrežju in dostop do interneta brez težav . Vaš ponudnik internetnih storitev ga namesti in konfigurira, poleg tega pa vam ni treba storiti veliko drugega, razen spreminjanja gesla za Wi-Fi.
Stikala postajajo vse pomembnejša v srednje velikih omrežjih in pisarnah z veliko delovnimi postajami . Uporabljajo se za povezovanje velikega števila računalnikov, tiskalnikov, IP-telefonov in drugih naprav s strežniki ali glavnim usmerjevalnikom. V teh okoljih sta učinkovitost stikala in njegova sposobnost obvladovanja hkratnega prometa ključnega pomena.
Usmerjevalniki se uporabljajo na vseh ravneh: od domačega usmerjevalnika do hrbteničnih usmerjevalnikov, ki povezujejo velika omrežja na ravni ponudnikov . V brezžičnih omrežjih so odgovorni tudi za povezovanje dostopnih točk Wi-Fi s preostalo infrastrukturo in internetno povezavo.
Čeprav so danes manj pogosta, so vozlišča še vedno prisotna v zelo majhnih omrežjih, starejših industrijskih okoljih ali laboratorijih, kjer je zaželeno enostavno zajemanje in analiziranje vsega prometa. Kljub temu so jih v večini primerov nadomestila stikala, ki ponujajo veliko boljšo zmogljivost za podobno ceno.
Pri izbiri naprave, ki jo potrebujete, je pomembno upoštevati velikost vašega omrežja, vaše zahteve glede zmogljivosti in funkcije, ki jih želite . Za preprosto domače omrežje je lahko zadosten dober usmerjevalnik (običajno tisti, ki ga dobite pri svojem ponudniku internetnih storitev). Če želite več vrat ali več nadzora, je lahko dodajanje upravljanega stikala ali samostojnega usmerjevalnika zelo dobra poteza.
Skratka, razumevanje, kako si modem, usmerjevalnik, stikalo in zdaj že skoraj zgodovinsko vozlišče delijo delo, vam omogoča, da nastavite stabilnejša, varnejša in enostavno razširljiva omrežja , se izognete problematičnim konfiguracijam, kot je dvojni NAT, in bolje izkoristite povezavo, za katero plačujete pri svojem ponudniku internetnih storitev.