Отличие концентратора от коммутатора
Маршрутизатор, коммутатор и концентратор: определение
Все три устройства, маршрутизатор, коммутатор и концентратор, отличаются друг от друга и также могут время от времени интегрироваться в одно устройство.
Маршрутизатор
Коммутатор
Концентратор (Hub)
Концентратор используется для соединения сегментов локальной сети. Он содержит несколько портов, и когда пакет поступает в порт, он копируется в другие порты. Это позволяет всем сегментам локальной сети видеть все пакеты и, таким образом, концентратор служит общей точкой подключения для устройств, подключенных к сети.
Разница между концентратором, коммутатором и маршрутизатором
Каждое устройство функционирует как центральное соединение для всего сетевого оборудования. Он обрабатывает тип данных, называемый кадрами, который переносит данные. Когда кадр получен, он усиливается перед передачей в порт на конечном компьютере. Разница заключается в способе доставки кадров тремя устройствами.
Концентратор передает или передает кадр на все свои порты. Неважно, предназначен ли фрейм для одного порта. Концентратор не может различить, к какому порту должен быть доставлен кадр. Он передается по всем портам, пока не достигнет порта назначения. Это вызывает большой трафик в сети, что приводит к низкой скорости сети.
В случае переключения он отслеживает MAC-адреса всех подключенных устройств. Используя эту информацию, он может идентифицировать системный порт. Таким образом, когда кадр получен, он знает, для какого порта он предназначен, и отправляет его туда напрямую. Это уменьшает время отклика сети и, таким образом, позволяет пользователям получать доступ к максимальной пропускной способности независимо от количества передающих компьютеров.
Это все о разнице между концентратором, коммутатором и маршрутизатором. Концентратор помогает склеить сегмент сети Ethernet, коммутатор помогает подключить несколько сегментов Ethernet, и маршрутизатор может выполнять обе эти функции, а также пакеты TCP / IP маршрутизатора между LAN и / или WAN.
Коммутатор и концентратор являются устройствами из категории сетевого оборудования. Каждый из них функционирует по своему принципу.
Определение
Коммутатор – прибор, служащий для соединения элементов локальной компьютерной сети. Технологии, которые использовались при разработке таких устройств, позволяют называть их многопортовыми мостами.
Коммутатор
Концентратор – простой вариант оборудования, применяемого для создания компьютерной сети.
Концентратор к содержанию ↑
Сравнение
Приборы внешне могут выглядеть очень похоже: компактные коробочки, на одной из сторон которых располагаются выходы для подключения соединительных кабелей. Общим для двух устройств является и то, что они связывают только отдельные компьютеры, а не сети, как в случае с маршрутизатором.
Между тем отличие коммутатора от концентратора заключается в том, что второй прибор является довольно примитивным вариантом и обладает меньшими возможностями. Действие концентратора соответствует первому, физическому, уровню согласно модели OSI. Подобное устройство не способно распознавать взаимодействующие с ним компьютеры. Получив от одного из них данные, концентратор отправляет их на все рабочие порты. Таким образом, пакет приходит и по месту назначения, и на остальные компьютеры.
Такой подход влечет за собой массу недостатков. В их числе угроза безопасности и зависимость пропускной способности от количества подсоединенных узлов. В определенный момент концентратор выполняет только один вид операций: получение или передачу информации. При этом процесс осуществляется со скоростью наиболее медленно работающего элемента группы. Все это снижает производительность описанного аппарата.
Концентраторы в настоящее время утратили былую актуальность. Для построения сети сейчас в основном используются коммутаторы. Они функционируют на втором, канальном, уровне. Такой прибор настроен на запоминание компьютерных адресов и способен фиксировать, к какому из портов подключен каждый отдельный узел.
Пакет данных, проходящий через коммутатор, доставляется только на нужное устройство. Остальные компьютеры эту информацию не видят. Поскольку здесь отсутствуют ненужные передачи, производительность внутри сети повышается. Связующий прибор работает сразу в двух направлениях: приема и трансляции данных избранным устройствам. К тому же коммутатор отлично справляется с большими объемами информации, обрабатывая и пересылая ее намного быстрей.
В чем разница между коммутатором и концентратором? В том, что именно первое из этих устройств является наиболее эффективным и лучше обеспечивает безопасность сформированной компьютерной сети.
Есть три основных устройства, которые работают для подключения одного компьютера к другому компьютеру. Сетевой концентратор, коммутатор и маршрутизатор могут выполнять эту функцию. Иногда это может сбивать с толку при попытке выяснить, какое устройство в настоящее время используется в компьютерной сети, не зная, что делает каждое устройство.
Сетевой концентратор
Сетевой концентратор предназначен для подключения компьютеров в частной сети, которая не имеет никаких подключений к источникам, кроме локальных компьютеров (то есть, нет доступа к Интернету). Когда концентратор получает пакет данных от подключенного устройства, он передает этот пакет данных всем другим подключенным устройствам независимо от того, какое из них в конечном итоге является конечным пунктом назначения. Кроме того, пропускная способность сети распределяется между всеми подключенными компьютерами. Таким образом, чем больше компьютеров подключено, тем меньше пропускная способность для каждого компьютера, что означает более низкую скорость соединения.
В прошлом сетевые коммутаторы и маршрутизаторы были дорогими, сбивающими с толку и сложными в использовании для большинства пользователей и чаще всего выбирали сетевые концентраторы. Сегодня коммутаторы и маршрутизаторы домашней сети намного проще в использовании и дешевле, поэтому сетевые концентраторы редко используются или встречаются.
Сетевой коммутатор
Сетевой коммутатор также соединяет компьютеры друг с другом, как концентратор. Отличие коммутатора от концентратора заключается в способе обработки пакетов данных. Когда коммутатор получает пакет данных, он определяет, для какого компьютера или устройства предназначен пакет, и отправляет его только на этот компьютер. Он не передает пакет на все компьютеры, как это делает концентратор, что означает, что пропускная способность не распределяется и делает сеть намного более эффективной. По этой причине коммутаторы обычно предпочтительнее, чем концентратор.
Сетевой маршрутизатор
Сетевой маршрутизатор сильно отличается от коммутатора или концентратора, поскольку его основная функция заключается в маршрутизации пакетов данных в другие сети, а не только на локальные компьютеры. Маршрутизатор довольно часто встречается в домах и на предприятиях, поскольку он позволяет вашей сети взаимодействовать с другими сетями, включая Интернет. По сути, маршрутизатор устраняет разрыв между другими сетями и предоставляет вашей сети доступ к дополнительным функциям, например, брандмауэру, QoS, мониторингу трафика, VPN и многим другим.
Хорошо, но что я должен купить сетевой концентратор, коммутатор или маршрутизатор?
Этот вопрос действительно зависит от того, как вы планируете использовать свою сеть. Для большинства пользователей рекомендуется использовать беспроводной сетевой маршрутизатор. Беспроводной маршрутизатор позволяет беспроводным устройствам (например, вашему смартфону, планшету, беспроводному ноутбуку) подключаться к вашей сети и к Интернету.
Если стоимость является проблемой, и вы хотите подключить несколько компьютеров друг к другу, коммутатор является идеальным решением, поскольку они дешевле, чем маршрутизатор.
В некоторых ситуациях вам может потребоваться более одного маршрутизатора или коммутатора. В большой зоне, например в офисе, вам может потребоваться маршрутизатор для подключения всех компьютеров к Интернету или другой сети. Использование других маршрутизаторов, коммутаторов и точек доступа позволяет подключать другие части здания к той же сети.
Организация локальной сети и подключения к интернету даже в условиях обычной квартиры, не говоря уже об офисе, оснащенном десятками или сотнями рабочих станций, требует использования дополнительного оборудования: маршрутизаторов, коммутаторов и концентраторов в различных комбинациях.
Несмотря на то, что все эти устройства используются для подключения одинаковых кабелей и даже выглядят в большинстве своем крайне похоже, функционал и, что самое главное, принцип работы у них абсолютно разный. И именно о том, в чем заключается отличие коммутатора от маршрутизатора или концентратора мы сегодня и расскажем.
Концентратор – самое простое устройство
Концентратор, он же – хаб (от английского hub – «центр») – самое технологически простое устройство из всего списка. Он представляет собой небольшую коробочку с серией портов RJ-45. Их максимальное число ограничено 12.
Хаб используется для организации небольшой домашней или офисной сети, включающей несколько устройств, которым требуется исключительно проводное подключение – Wi-Fi-модуля концентраторы не имеют. Например, это может быть несколько рабочих компьютеров или ноутбуков и один принтер, доступ к которому может потребоваться с любой рабочей машины. При этом каждое подключенное к нему устройство имеет уникальный MAC-адрес, с помощью которого и осуществляется связь.
Принцип работы у этого сетевого узла следующий: файл, передающийся, например, с компьютера на принтер, разбивается на мелкие кусочки – фреймы (по-русски – «кадры»), которые отправляются последовательно. Каждый фрейм состоит из 2 частей: непосредственно кусочка передаваемого файла и служебной информации, в частности, адреса устройства-получателя.
После попадания на порт концентратора каждый фрейм просто многократно копируется и отправляется по всем остальным портам, то есть, даже тем машинам, которым он не адресован. Каждая машина по указанному во фрейме адресу сама определяет, стоит ли принимать его, или можно проигнорировать.
При всей своей простоте хаб имеет ряд плюсов, к примеру:
- самую низкую цену в сравнении с маршрутизатором и коммутатором,
- поддержку работоспособности сети при выходе из строя одного из портов или подключенных к нему устройств.
Но есть у концентратора и весьма весомый недостаток: постоянное дублирование фреймов с каждого порта на все остальные существенно повышает нагрузку на сеть, снижая скорость передачи данных одновременно для всех машин, и обеспечивает достаточно низкий уровень безопасности. В связи с этим, в целом, концентраторы считаются устаревшими и на практике давно уступили место более прогрессивным коммутаторам.
Коммутатор – «умный» хаб
Внешне коммутатор (он также называется «свитчом» – от английского switch – «переключатель») выглядит как хаб с большим количеством портов. И даже используется он по тому же назначению – для «сбора» разрозненных машин в единую сеть с помощью проводного подключения.
Главное же отличие коммутатора от концентратора кроется в принципе работы. В его основе лежит все та же технология передачи сигнала фреймами, однако само устройство не просто слепо дублирует их, а анализирует и обрабатывает.
Свитч имеет собственную память, в которой содержится матрица (таблица) MAC-адресов. Изначально она пуста и коммутатор работает в режиме концентратора, но после начала передачи данных она начинает автоматически заполняться адресами на основании анализа решений о принятии и отказе получения фрейма подключенными машинами. Соответственно, через определенное время в матрице появляется информация обо всех находящихся в сети клиентах, и свитч может использовать ее в своей работе: вместо того, чтобы ретранслировать входящий фрейм на все порты, он отправляет его на конкретный порт, к которому подключена машина с указанным во фрейме адресом.
Подобная схема работы в разы снижает нагрузку на сеть и позволяет использовать ее практически на максимальной скорости, а точнее, на скорости установленных в свитче портов.
Роутер – многофункциональное устройство
Роутер – самое технологичное устройство в тройке, которое выполняет сразу несколько функций.
Вообще, если одновременно взглянуть на современный коммутатор / роутер (маршрутизатор), отличия будут заметны практически сразу – общее количество портов в последнем существенно меньше (оно может быть сокращено до 1), но при этом всегда имеется порт, отличающийся цветом и маркировкой (WAN, Wide Area Network – «глобальная сеть») и служащий для подключения к Интернету. Также у роутера всегда есть антенны, причем даже тогда, когда они не вынесены наружу «усами» (они расположены на основной плате внутри корпуса), необходимые для создания беспроводной сети.
В плане создания и функционирования локальной сети отличие роутера от коммутатора минимально – он также передает данные на основании таблицы маршрутизации, то есть, от одного отправителя к конкретному получателю. Более того, к локальной сети добавляется и глобальная, то есть, сигналы от одного из компьютеров могут отправляться не только к другой машине в той же сети, но и в интернет, например, для доступа к определенному сайту. Собственно, в самой возможности выхода в интернет и кроется первое существенное отличие.
Второе – принцип работы с таблицей адресов. Маршрутизатор помимо MAC-адресов использует еще и IP-адреса, причем их он не узнает от устройств, а назначает сам. Назначение может осуществляться вручную, когда пользователь жестко закрепляет один адрес за конкретным оборудованием, или динамически – с помощью DHCP-сервера. Сервер в данном случае – это специальная программа, которая отслеживает появление новых подключений и присутствие в сети ранее подключенных клиентов, а также автоматически «раздает» им адреса.
Третье отличие и, наверное, самая очевидная разница между коммутатором и маршрутизатором кроется в возможности работы последнего с беспроводными клиентами, например, смартфонами или ультрабуками, которые нельзя физически подключить к сети кабелем из-за отсутствия разъема. При этом, несмотря на очевидную разницу в подключении, проводные и беспроводные устройства находятся в одной сети и получают последовательные IP-адреса.
Читайте также: