Simpleng pagpapaliwanag sa pagkakaiba ng router, modem, switch at hub

Informatec Digital » Kayamanan » Simpleng pagpapaliwanag sa pagkakaiba ng router, modem, switch at hub

Kapag nag-set up ka ng network sa bahay o sa opisina, bigla mong maririnig ang mga terminong tulad ng modem, router, switch, at maging ang hub . Lahat sila ay mukhang magkakatulad na device, puno ng mga Ethernet port at maliliit na ilaw, ngunit ang kanilang mga tungkulin sa loob ng network ay ibang-iba. Ang pag-unawa sa mga pagkakaibang ito ay makakatulong sa iyo na pumili ng tamang kagamitan at maiwasan ang mga bottleneck o problema sa seguridad.

Sa buong artikulong ito, susuriin natin nang detalyado kung ano ang ginagawa ng bawat isa sa mga device na ito at kung paano sila nagkakaiba , gamit ang mga pang-araw-araw na halimbawa at pagpapasimple ng mga teknikal na terminolohiya. Makikita mo kung kailan sapat ang router ng iyong ISP, kung kailan maaaring may katuturan ang pagdaragdag ng switch, ang papel ng modem sa lahat ng ito, at kung bakit ang lumang hub ay halos itinapon na lamang sa mga partikular na gamit.

Ano ang modem at ano ang papel nito sa network

Ang modem ay ang aparato na nagkokonekta sa iyong network sa imprastraktura ng iyong internet service provider . Ayon sa kaugalian, binabago at binabago nito ang signal (kaya naman ito ang pangalan), at kahit na nagbago na ang teknolohiya (ADSL, cable, fiber), ang pangunahing tungkulin nito ay nananatiling pareho: ang magsalita ng parehong "wika" gaya ng network ng iyong ISP.

Sa karamihan ng mga tahanan, ang modem ay direktang ibinibigay ng internet service provider . Kadalasan, ito ay isinama sa router na kanilang ini-install, ngunit sa ibang mga kaso, ito ay isang hiwalay na device na kumokonekta sa router sa pamamagitan ng Ethernet o coaxial port.

Depende sa modelo, maaaring magtalaga ang modem ng mga IP address sa mga nakakonektang device , na nagsisilbing isang napakasimpleng router, o magbigay lamang ng isang IP address sa pangunahing router. Sa mga simpleng setup, maaaring direktang kumonekta ang mga game console, computer, o mobile device sa modem (lalo na kapag ang ISP ay nagbibigay ng hybrid modem-router).

Isang mahalagang detalye ay dahil ang kagamitan ay pinamamahalaan ng provider, ang mga opsyon sa pag-configure ay karaniwang limitado . Sa maraming pagkakataon, hindi mo gaanong mababago maliban sa password ng Wi-Fi o ilang pangunahing setting, at may mga advanced na setting na hinaharangan ng operator para sa mga kadahilanang pangsuporta o seguridad.

Ano ang router at para saan talaga ito ginagamit?

Ang router ang utak ng network ng iyong tahanan o maliit na opisina, na responsable sa pagpapasa ng mga data packet sa pagitan ng iba't ibang network . Karaniwan nitong kinokonekta ang iyong local area network (LAN) sa isang panlabas na network: ang network ng iyong internet service provider o anumang iba pang remote network sa pamamagitan ng WAN port.

Ang pangunahing tungkulin nito ay ang magpasya sa pinakamagandang ruta para sa bawat data packet upang makarating sa destinasyon nito . Para magawa ito, gumagamit ito ng routing protocol at mga routing table, na nagbibigay-daan dito upang matukoy kung aling interface ang gagamitin para sa bawat packet batay sa IP address ng destinasyon. Bagama't tila napaka-teknikal nito, sa pagsasagawa, ito ang nagbibigay-daan sa iyo upang magbukas ng website, maglaro ng mga online game, o ma-access ang VPN ng iyong kumpanya.

Sa antas ng modelo ng OSI, ang isang router ay pangunahing gumagana sa network layer (layer 3) , ngunit ang mga modernong router ay nagsasama ng mga function na nakakaapekto rin sa mga pisikal at data link layer, lalo na't kadalasan ay kinabibilangan ang mga ito ng ilang Ethernet port at koneksyon sa WiFi.

Sa isang tipikal na setup sa bahay, tinitiyak ng router na ang lahat ng iyong device ay makakakonekta sa internet, hindi lamang sa lokal na network . Ang mga mobile phone, telebisyon, computer, game console, at IP camera ay kumukuha ng internal IP address mula sa router at ina-access ang internet sa pamamagitan ng isang nakabahaging external na koneksyon.

Bukod sa pagruruta, ang mga device na ito ay may kasamang mga karagdagang tampok tulad ng NAT, isang DHCP server, isang pangunahing DNS server, at isang firewall . Pinapayagan ng NAT ang maraming internal device na magbahagi ng isang pampublikong IP address, awtomatikong nagtatalaga ang DHCP ng mga IP address sa loob ng lokal na network, at sinasala ng hardware-based firewall ang trapiko upang maprotektahan laban sa mga panlabas na pag-atake tulad ng mga pagtatangka ng panghihimasok o ilang uri ng mga pag-atake ng DDoS.

Sa mas advanced na mga network, maaaring gumamit ang router ng adaptive o static routing . Ina-update ng adaptive routing ang mga routing table nito batay sa mga kondisyon ng network (mga pagkabigo ng link, congestion, atbp.), habang ang static routing ay sumusunod sa mga rutang manu-manong tinukoy ng network administrator.

Ano ang isang switch at paano ito gumagana?

Ang switch ay responsable sa pagbuo at pag-oorganisa ng lokal na network sa pamamagitan ng pagkonekta ng maraming device . Hindi tulad ng router, hindi nito pinangangasiwaan ang komunikasyon sa ibang mga network (tulad ng internet), ngunit sa halip ay tinitiyak na ang mga makina sa loob ng parehong LAN ay maaaring makipag-ugnayan nang mabilis at mahusay.

Ang isang switch ay pangunahing gumagana sa Layer 2 ng modelo ng OSI , bagama't maraming modernong modelo ang maaari ring gumana sa Layer 3 upang mag-alok ng mga advanced na tampok (ito ay tinatawag na Layer 3 switch). Ang tungkulin nito ay tumanggap ng mga frame, suriin ang mga ito, at ipasa lamang ang mga ito sa port na naaayon sa destination device.

Upang makamit ito, ginagamit ng isang switch ang mga MAC address ng mga konektadong device . Habang tumatanggap ito ng trapiko, inaalam nito kung aling MAC address ang nasa bawat port at bumubuo ng isang talahanayan na nagmamapa sa ugnayang ito. Kapag dumating ang isang frame na nakalaan para sa isang partikular na MAC address, alam nito nang eksakto kung aling port ang ipapadala nito, nang hindi nakakasagabal sa iba pang mga device.

Dahil sa ganitong pag-uugali, ang mga data packet na ipinapadala ng pinagmulang computer ay hindi kinokopya sa lahat ng computer sa network , ngunit sa halip ay nakararating lamang sa tamang device. Binabawasan nito ang hindi kinakailangang trapiko, iniiwasan ang mga banggaan, at pinapayagan ang maraming device na makipag-ugnayan sa isa't isa nang sabay-sabay nang mas mahusay kaysa sa mga mas lumang teknolohiya tulad ng mga hub.

Sa madaling salita, masasabi nating ang switch ay lumilikha ng isang nakalaang channel ng komunikasyon sa pagitan ng nagpadala at tumatanggap para sa bawat transmisyon, na nag-o-optimize sa paggamit ng bandwidth at nagpapabuti sa katatagan ng network, lalo na kapag maraming device ang nakakonekta.

Ang lumang hub: ano ito at bakit ito halos hindi ginagamit

Bago naging mas abot-kaya ang mga switch, ang karaniwang aparato para sa pag-set up ng isang simpleng network ay ang hub ( network concentrator ), isang napaka-simpleng kagamitan na nagsisilbing sentral na punto ng koneksyon . Ang operasyon nito ay napakasimple: lahat ng natatanggap nito sa pamamagitan ng isang port ay kinokopya at ipinapadala sa lahat ng iba pa, nang walang pagkakaiba sa pagitan ng mga tatanggap.

Kapag ang isang computer na nakakonekta sa isang hub ay nagpapadala ng data, kinokopya ng hub ang impormasyong iyon at ipinapadala ito sa lahat ng computer sa network . Hindi nito maaaring idirekta ang data sa iisang tatanggap; sa katunayan, hindi nito alam kung aling computer ang nilalayong tatanggap. Ang mga end computer ang nagtatakda kung ang trapiko ay para sa kanila o itatapon ito.

Ang ganitong paraan ng pagtatrabaho ay may ilang malinaw na disbentaha. Sa isang banda, mas mataas ang konsumo ng bandwidth dahil ang bawat bit na gusto mong ipadala sa isang device ay nauuwi sa pag-ikot sa lahat ng port ng hub. Sa kabilang banda, habang nagaganap ang isang transmisyon, kailangang maghintay ang ibang mga device na matapos ito bago sila makapagpadala ng data, na lumilikha ng mga bottleneck sa sandaling maging medyo overloaded ang network.

Sa kabila ng lahat, may mga gamit pa rin ang mga hub, lalo na para sa pagsusuri ng network at pagsubaybay sa trapiko . Dahil ipinapadala nila ang lahat sa lahat, napakadaling magkonekta ng diagnostic tool at makita kung ano ang kumakalat sa network, tumuklas ng mga error, o pag-aralan ang pag-uugali ng ilang partikular na device.

Sa pagdating ng mga abot-kayang switch, ang hub ay halos lipas na sa mga modernong network, dahil nag-aalok ito ng mas kaunting pagganap, mas kaunting kahusayan, at walang intelihensiya kumpara sa mga bentahe na ibinibigay ng isang switch para sa parehong senaryo.

Mga pagkakaiba sa pagitan ng switch at router

Ang unang pangunahing pagkakaiba ay ang pangunahing tungkulin ng bawat device sa loob ng network . Ang switch ang responsable sa pagkonekta ng mga device sa loob ng parehong local network, habang ang router naman ang nagkokonekta ng iba't ibang network sa isa't isa (halimbawa, ang iyong LAN sa Internet o sa isa pang remote LAN).

Pangalawa, dapat nating tingnan ang layer ng OSI model kung saan sila gumagana . Ang switch ay pangunahing gumagana sa data link layer (layer 2) at, sa ilang mga advanced na modelo, nasa layer 3 din, habang ang router ay gumagana sa network layer (layer 3) at, sa pamamagitan ng pagsasama ng mga pisikal na port at karagdagang mga function, nakakaapekto rin sa mga pisikal at data link layer.

Ang isa pang mahalagang pagkakaiba ay nasa kung paano sila gumagawa ng mga desisyon tungkol sa pagpapadala ng data . Gumagamit ang switch ng mga MAC address upang matukoy kung aling port ang dadaanan ng bawat frame, na lumilikha ng mga logical circuit sa pagitan ng nagpadala at tagatanggap. Sa kabilang banda, ang router ay umaasa sa mga IP address at mga routing table nito upang magpasya kung aling landas ang dapat tahakin ng bawat packet upang makarating sa ibang network.

Nag-iiba rin ang uri ng trapikong hinahawakan ng bawat device. Ang switch ay nakatuon sa panloob na trapiko sa loob ng isang lokal na network , na nagkokonekta sa mga computer, printer, at server upang makapagbahagi sila ng mga mapagkukunan. Sa kabilang banda, ang router ay namamahala sa trapiko sa pagitan ng iba't ibang network, nakikipag-ugnayan sa iba pang mga router, at pinipili ang pinakaepektibong ruta para makarating ang data sa mga panlabas na network.

Panghuli, may mahahalagang pagkakaiba sa mga tuntunin ng seguridad at mga idinagdag na tampok . Ang mga switch, maliban sa mga pinamamahalaang modelo na may mga advanced na opsyon, ay may medyo neutral na papel: limitado ang mga ito sa mga switching frame sa loob ng LAN. Sa kabilang banda, ang mga router ay karaniwang nagsasama ng mga firewall, NAT, packet filtering, traffic priority control, at iba pang mga mekanismo na nagpoprotekta sa network at nag-o-optimize ng koneksyon sa labas ng mundo.

Mga pagkakaiba sa pagitan ng router at switch sa mga tuntunin ng mga posibilidad ng koneksyon

Kung titingnan mo ang isang karaniwang router sa bahay, makikita mo na mayroon itong ilang Ethernet LAN port. Nangangahulugan ito na, bukod sa pagruruta, maaari rin itong magsilbing isang maliit na integrated switch , na nagbibigay-daan sa iyong ikonekta ang maraming wired device nang hindi nangangailangan ng anumang karagdagang kagamitan.

Sa kabilang banda, ang switch ay pangunahing ginagamit upang palawakin ang bilang ng mga available na port sa isang router o modem . Sa madaling salita, kapag hindi sapat ang mga LAN port ng router, ikinokonekta mo ang isang switch sa isa sa mga ito at makakakuha ka ng karagdagang hanay ng mga port upang magsaksak ng mas maraming computer, network printer, IP camera, atbp.

Bagama't limitado lamang ang mga switch sa lokal na network, ang mga router ay may kakayahang lumikha ng parehong lokal na network at magtatag ng komunikasyon sa mga panlabas na network . Responsable sila sa pagpapagana ng iyong pribadong network na makipag-ugnayan sa internet, at maaari ring magkonekta ng maraming panloob na subnet kung kinakailangan ito ng iyong kapaligiran.

Sa mga tahanan at maliliit na opisina, ang karaniwang setup ay binubuo ng isang router na nagsisilbing gateway at, kung kinakailangan, isa o higit pang mga switch upang mapalawak ang kapasidad ng LAN. Ang router ay nananatiling sentro ng pag-access sa internet , habang ang mga switch ay namamahagi ng mga koneksyon sa iba't ibang workstation.

Sa mas malalaking kapaligiran ng enterprise, ang disenyo ay maaaring mas kumplikado, na may maraming access switch, distribution switch, at isa o higit pang mga router na nagkokonekta sa lahat ng iyon sa ibang mga site o sa vendor network, ngunit ang lohika ng mga function ay nananatiling pareho: ang mga switch ay lumilipat sa loob ng network; ang mga router ay nagruruta sa pagitan ng mga network.

Router na may integrated modem, standalone router at double NAT

Marami sa mga device na naka-install ng iyong internet provider ay mga hybrid device na pinagsasama ang isang modem at router sa isang unit . Sa madaling salita, nakikipag-ugnayan ang mga ito sa network ng ISP at sabay na lumilikha at namamahala sa iyong lokal na network gamit ang Wi-Fi at mga Ethernet port.

Ang ibang mga setup ay gumagamit ng isang "purong" modem na nakakonekta sa isang hiwalay na third-party router. Sa kasong ito, ang modem ay responsable lamang sa pagsasalin ng signal ng network ng ISP at pagbibigay ng koneksyon sa router, na namamahala sa mga internal na IP, firewall, Wi-Fi, atbp. Ang opsyong ito ay karaniwang nag-aalok ng higit na kakayahang umangkop sa configuration at mas mahusay na pagganap.

Kapag ang dalawang router ay konektado sa isang cascade nang walang wastong configuration, maaari itong lumikha ng tinatawag na double NAT . Nangangahulugan ito na ang bawat router ay nagsasagawa ng NAT nang nakapag-iisa, na lumilikha ng dalawang layer ng pagsasalin ng IP address, isa sa ibabaw ng isa. Maaari itong magdulot ng mga problema sa mga bukas na port, mga online game, o mga serbisyo na nangangailangan ng mga papasok na koneksyon.

Ang ilang cable router ay mayroon ding internet access point (cable modem router) function , na lalong pinag-iisa ang kagamitan: pinamamahalaan nila ang koneksyon sa provider, ipinamamahagi ang mga internal IP, nagsisilbing switch, at nagbibigay ng Wi-Fi, lahat sa isang network. Praktikal ang mga ito, ngunit kung minsan ay nililimitahan ang mga advanced na user na nagnanais ng pinong kontrol sa network.

Sa anumang kaso, ang mahalagang maunawaan ay ang modem ang humahawak sa network ng ISP at sa physical access layer , habang ang router naman ang humahawak kung paano gumagalaw ang data sa pagitan ng iyong network at ng iba pang bahagi ng mundo. Ang pagpili ng isang mahusay na router o wastong pag-configure ng mayroon ka ay maaaring makagawa ng malaking pagkakaiba sa katatagan, seguridad, at pagganap.

Mga Pagkakaiba sa pagitan ng Hub, Switch at Router

Kung ilalagay natin ang isang hub, switch, at router nang magkatabi, makikita natin na, bagama't maaaring magkapareho ang kanilang mga konektor, ang kanilang mga tungkulin sa loob ng network ay medyo magkaiba . Ang unang dalawa ay nakatuon sa mga lokal na network, habang ang pangatlo ay nagkokonekta sa iba't ibang network at nag-aalok ng mas maraming opsyon sa pagkontrol.

Ang hub ang pinakasimple sa lahat: tumatanggap ito ng mga frame at ipinapasa ang mga ito sa lahat ng port nang walang pinipili . Hindi nito naiintindihan ang mga MAC o IP address; kinokopya lang nito ang natatanggap nito. Ginagawa nitong madali itong gamitin ngunit hindi episyente, na lumilikha ng maraming hindi kinakailangang trapiko at nililimitahan ang pagganap kapag maraming device ang nagkokonekta.

Ang switch ay ang "matalinong kapatid": inaalam nito ang MAC address sa bawat port at nagpapadala lamang ng mga frame sa tamang destinasyon . Dahil sa pangunahing katalinuhang ito, binabawasan nito ang trapiko sa broadcast, pinapabuti ang paggamit ng bandwidth, at pinapayagan ang maraming pag-uusap na maganap nang sabay-sabay sa loob ng network.

Mas malalim pa ang hakbang na ginagawa ng router: gumaganap ito ng mga katulad na tungkulin sa isang switch sa loob ng LAN (dahil kadalasan ay isinasama nito ang isa) at, bilang karagdagan, nagruruta ito ng mga packet sa ibang mga network, lalo na sa internet. Nagdaragdag ito ng mga tampok sa seguridad, pamamahala ng IP, pagbibigay-priyoridad sa trapiko, at iba pang mga tool na ginagawa itong pangunahing bahagi ng network.

Tungkol sa uri ng datos na kanilang pinangangasiwaan, ang mga hub at switch ay gumagana sa mga Layer 2 frame , habang ang mga router naman ay namamahala sa mga Layer 3 IP packet. Ipinapadala ng mga hub ang mga frame na ito sa lahat ng konektadong device, ang mga switch ay papunta lamang sa nilalayong device, at inire-redirect ng mga router ang mga ito sa pagitan ng iba't ibang network depende sa patutunguhang IP address.

Mga karaniwang sitwasyon sa paggamit para sa mga modem, router, switch, at hub

Sa mga karaniwang home network, ang router (karaniwan ay may integrated modem) ang pangunahing bahagi, na nagbibigay-daan sa iyong magtrabaho sa isang lokal na network at ma-access ang internet nang walang anumang abala . Ang iyong internet provider ang nag-i-install at nagko-configure nito, at bukod sa pagpapalit ng Wi-Fi password, hindi mo na kailangang gumawa ng marami pang iba.

Ang mga switch ay nagiging lalong mahalaga sa mga katamtamang laki ng mga network at mga opisina na may maraming workstation . Ginagamit ang mga ito upang ikonekta ang isang malaking bilang ng mga PC, printer, IP phone, at iba pang mga device sa mga server o sa pangunahing router. Sa mga kapaligirang ito, ang kahusayan ng switch at ang kakayahan nitong pangasiwaan ang sabay-sabay na trapiko ay mahalaga.

Ang mga router ay ginagamit sa lahat ng antas: mula sa iyong home router hanggang sa mga backbone router na nagkokonekta sa malalaking network sa antas ng provider . Sa mga wireless network, responsable rin ang mga ito sa pag-uugnay ng mga Wi-Fi access point sa iba pang bahagi ng imprastraktura at sa koneksyon sa internet.

Ang mga hub, bagama't hindi gaanong karaniwan sa mga panahong ito, ay matatagpuan pa rin sa napakaliit na mga network, mga lumang industriyal na kapaligiran, o mga laboratoryo kung saan kanais-nais ang madaling pagkuha at pagsusuri ng lahat ng trapiko. Gayunpaman, sa karamihan ng mga kaso ay napalitan na ang mga ito ng mga switch, na nag-aalok ng mas mahusay na pagganap sa parehong presyo.

Kapag pumipili ng device na kailangan mo, mahalagang isaalang-alang ang laki ng iyong network, ang iyong mga kinakailangan sa performance, at ang mga feature na gusto mo . Para sa isang simpleng home network, maaaring sapat na ang isang mahusay na router (karaniwan ay ang ibinibigay ng iyong internet service provider). Kung gusto mo ng mas maraming port o mas maraming kontrol, ang pagdaragdag ng managed switch o standalone router ay maaaring maging isang napakahusay na hakbang.

Sa madaling salita, ang pag-unawa kung paano hinahati ang trabaho ng modem, router, switch, at ang halos makasaysayang hub ngayon ay nagbibigay-daan sa iyong mag-set up ng mas matatag, ligtas, at madaling mapalawak na mga network , maiwasan ang mga problematikong configuration tulad ng double NAT, at masulit ang koneksyon na binabayaran mo mula sa iyong internet provider.