Чем коммутатор отличается от маршрутизатора и какие функции он предлагает? Как работает переключатель и для каких целей он служит?

В предназначении и внутреннем устройстве)

L3-свич хорошо “гоняет” (пропускает без значимого изменения) трафик, делает обычный forwarding между сетями, умеет динамическую маршрутизацию. Из начального пакета он меняет в основном source и destination MAC-адреса, QoS да CRC. Конечно, навороченные коммутаторы умеют делать GRE, некоторые даже IPSec, но вы не получите большой производительности от этого.

Маршрутизатор именно “молотит” пакетики с данными – активно вносит изменения в заголовки, инкапсулирует в туннели, натит, терминирует ppp-сети. Он, как видите, активно меняет содержимое пакетов, залазя глубже уровня ethernet.

Отсюда отличие во внутреннем устройстве – внутри коммутатора ASICи и QoS-процессоры, внутри маршрутизатора – умные процессоры и другие различные приблуды для своих целей (аппаратная поддержка шифрования)

Если вы посмотрите router perfomance и switch perfomance таблицы, вы увидите, что у коммутаторов производительность измеряется в количестве пропущенного трафика, а у маршрутизатора – в количестве обработанных пакетов.

Ну и да, отличие, конечно же в наборе функций) Понятно, что тот же isis в большинстве случаев умеет и коммутатор, и маршрутизатор. Но если сравнивать по feature navigator например, вы увидите, что на самом деле коммутаторы умеют меньше.

Всем привет! Сегодня я постараюсь ответить на вопрос – чем отличается коммутатор от маршрутизатора и хаба? Сначала я коротко расскажу про каждое устройство, а в самом конце приведу точные отличия. Постараюсь все объяснять простыми словами, если у вас возникнут какие-то вопросы – то пишите в комментариях, и я постараюсь вам помочь.

СОВЕТ! Если вы хотите полностью понять все нюансы данного вопроса, то я советую читать все статьи по дополнительным ссылкам.

Хаб или концентратор

Это очень старое сетевое устройство, которое уже никто не использует, но оно нам необходимо для понимания всей сути построения сетей. Хаб (Hub) или концентратор – это устройство с несколькими сетевыми портами, которое начинает транслировать данные сразу от одного порта на все. Пока ничего не понятно? – сейчас расскажу на примере.

Представим, что у нас есть сеть из 5 компьютеров, которые подключены сразу к одному хабу. Чисто внешне он ничем не отличается от коммутатора или даже роутера. Вот у нас есть 5 портов и к каждому подключен свой ПК.

Если один компьютер попытается отправить письмо или сообщение на третий комп, то когда сообщение достигнет сетевого хаба – он продублирует это сообщение и отправит на все компьютеры разом. Проблема такой сети в том, что, если компьютеры будут активно общаться – сеть может в какой-то момент времени начать зависать и тупить, из-за того что хаб будет умножать каждое сообщение на 5. Именно поэтому его перестали использовать, и сейчас это устройство крайне редко встречается в сетях.

Коммутатор

Коммутатор или свич (Switch) – это очередное сетевое устройство, которое предназначено для построения локальных сетей. С виду оно ничем не отличается от того же хаба и имеет несколько сетевых LAN портов. Самое главное отличие коммутатора от хаба в том, что он грамотно отправляет и перераспределяет трафик в сети. То есть если компьютер с первого порта отправил сообщение на комп, подключенный к 5 порту, то коммутатор отправляет данные не на все порты как хаб, а только на нужный порт.

Но как коммутатор понимает на какой порт отправлять данные? – Для этого внутри у него есть таблица коммутации. В ней записаны номера портов, а также MAC-адреса подключенных компьютеров. МАК-адрес состоит из букв и цифр и является уникальным для каждого сетевого устройства.

Но самое главное в том, что МАК-адрес (физический адрес) назначается и присваивается изготовителем при конструкции его на заводе – это тоже очень важно. Коммутатор работает на канальные уровни модели OSI и передает в сети кадры.

Советую почитать более подробно про коммутатор и про модель OSI.

Маршрутизатор

Роутер или маршрутизатор – это устройство, которое также учувствует в построении сетей. Но имеет более сложную систему. Если коммутатор работал с таблицами коммутации и МАК-адресами, то маршрутизатор работает с таблицей маршрутизации. Таблица маршрутизации – может хранить в себе не только МАК-адреса, но также IP. Именно IP адресацию и использует роутер для общения.

Помимо всего прочего роутер чаще всего работает в сети как шлюз. Сейчас попытаюсь объяснить, что это такое на обычном примере. Скорее всего дома у вас уже есть домашний Wi-Fi роутер. Обычно провайдер прокидывает интернет-кабель в квартиру. Конечно подобный провод можно вставить просто напрямую в комп, но тогда интернетом будет пользоваться только один человек.

Встает вопрос: как поделиться интернетом со всеми жителями квартиры? – вот для этого и используют маршрутизатор.

Интернет кабель подключают в специальный WAN порт.
К локальным LAN портам можно подключить устройства локальной сети: компьютеры, ноутбуки, камеры видеонаблюдения, сетевые принтеры, телевизоры и многое другое.
Чаще всего такие роутеры имеют на своем борту Wi-Fi модуль, который позволяет подключать к локальной сети и другие устройства буквально по воздуху: телефоны, планшеты и т.д.
Итог такой: интернет у нас заходит в роутер через кабель, а далее маршрутизатор грамотно его распределяет на все устройство.

Задача роутера в том, чтобы все запросы и ответы доходили нужному адресату – что-то подобное мы видели и в коммутаторе. Также он грамотно работает шлюзом между двумя сетями. У роутера обычно есть два IP адреса: внешний и внутренний. Внешний чаще всего выдается провайдером, а внутренний вы можете задать самостоятельно.

Также роутер выступает в качестве DHCP-сервера, и он может самостоятельно выдавать IP адреса всем, подключенным локальным устройствам. Как видите у роутера куда более сложная работа. Также внутри у подобных аппаратов стоит очень сложная операционная система, которая имеет широкий функционал: от настройки VPN до фильтрации и родительского контроля.

В качестве дополнения почитайте более детально: про роутер и про Wi-Fi.

Главные отличия

Так в чем же разница между маршрутизатором, коммутатором и хабом? – давайте подытожим.

Хаб – старый аппарат, которое при отправке сообщения отправляет его на все подключенные сетевые устройства. Не имеет каких-то сложных систем настроек и работает примитивно.
Коммутатор – служит для построения локальных сетей. Работает с таблицей коммутации, которая основана на MAC-адресах. Не имеет сложной операционной системы, а настройку чаще всего делают через консоль. Работает на канальном уровне и общение идет с помощью кадров. Не может выступать в качестве DHCP-сервера, который раздает IP адреса.

В домашних условиях используют именно маршрутизатор. Коммутаторы же чаще всего ставят на предприятиях, там где нужно подключить сразу большое количество сетевых устройств и компьютеров. Также коммутатор не работает с интернетом – именно поэтому его нет смысла устанавливать дома. Аналогично на предприятиях устанавливают и роутеры, которые помогают распределять трафик между несколькими сетями. Основная разница между коммутатором и маршрутизатором в том, что они выполняют разную функцию в сети.

Что взять для дома? Лучше всего приобрести себе хороший роутер. Коммутатор вам явно не нужен, так как он не работает с интернет-сетью. Можете посмотреть нашу подборку домашних интернет-центров тут.

Что лучше: роутер или свитч? У каждого из устройств есть свое применение и какие-то явные преимущества каждый сможет найти для себя в той или иной ситуации.

Сетевой коммутатор — это электронный прибор, объединяющий несколько компьютеров и/или других цифровых устройств в локальную сеть и позволяющий им обмениваться данными. Имеет ещё одно распространённое название — свитч, которое происходит от английского слова switch (коммутатор, переключатель).

Что такое свитч простыми словами

С каждым годом нас окружает всё больше и больше компьютеров, ноутбуков, мобильных и других цифровых устройств. Они используются дома, в офисах, административных и многих других помещениях. Становится всё более актуальной проблема их соединения для передачи данных — такого, которое избавило бы от необходимости переносить информацию, например, на USB-флешке. В недавнем прошлом её решали с помощью концентраторов, но к настоящему моменту их почти вытеснили более интеллектуальные устройства — сетевые коммутаторы, или свитчи. Говоря простыми словами, это — устройства, позволяющие объединить несколько компьютеров в сеть и играющие в ней роль её ядра. Это действительно удобно, причём в самых разных ситуациях:

на предприятии или в офисе, в котором установлено большое количество компьютеров, сетевых принтеров и другой цифровой техники;
в небольшой домашней локальной сети — к примеру, состоящей из нескольких компьютеров, ноутбука и современного телевизора;
в составе масштабной системы видеонаблюдения с большим количеством камер;
в промышленной сети с многочисленными датчиками, контролирующими техпроцессы и передающими данные на диспетчерский пункт;
вомногих других случаях.

Принцип работы коммутатора

За вопросом о том, что такое коммутатор, закономерно следует ещё один: по какому принципу он работает? Всё одновременно и просто, и сложно. Свитч получает данные от обращающихся к нему устройств и постепенно заполняет таблицу коммутации их MAC-адресами. При последующих обращениях коммутатор считывает адрес устройства-отправителя, анализирует таблицу коммутации и определяет по ней, на какое устройство нужно переслать данные. Прочие компьютеры при этом не «знают» о факте передачи информации, поскольку она не имеет к ним отношения. Благодаря этому обеспечивается работа сети в так называемом полнодуплексном (full duplex) режиме.

Новый коммутатор на этапе обучения, не обнаруживая в своей таблице MAC-адрес получателя, рассылает данные на все подключенные к нему устройства (разумеется, кроме отправителя). Правильный получатель отвечает коммутатору, и последний создаёт новую запись в таблице коммутации. В дальнейшем свитч, принимая данные с этим же MAC-адресом, «понимает», куда именно их нужно направить, и производит уже не массовую рассылку, но строго адресную отправку. Трафик, таким образом, локализуется, а сеть — разгружается.

Выше был описан принцип действия так называемого неуправляемого коммутатора, который работает на втором (канальном) уровне OSI. Помимо таких, существуют более продвинутые модели, работающие на третьем и четвёртом уровнях. Они значительно функциональнее, поскольку допускают ручное управление (в частности, через интерфейс командной строки), поддерживают QoS, VLAN, зеркалирование, обнаружение штормов трафика, ограничение скоростей передачи данных для разных портов и многие другие полезные функции. Такие устройства включают в состав сложных и разветвлённых сетей — в частности, тех, что развёрнуты на больших предприятиях.

Режимы коммутации

Есть три режима, в которых свитч передаёт данные узлам-адресатам. Ключевые особенности каждого режима — степень надёжности передачи и связанное с ней время ожидания.

Первый режим называется Cut-Through — сквозной. Свитч принимает данные, считывает из них только адрес узла-получателя и без каких-либо дополнительных проверок отправляет их по назначению. Время ожидания в этом случае минимально, но возникает вероятность передачи данных с ошибками.

Второй режим называется Store and Forward — с промежуточным хранением. Коммутатор не только считывает адрес получателя, но и анализирует всю поступившую информацию с целью поиска ошибок. Лишь после этого данные передаются по назначению. Время ожидания в сравнении с предыдущим режимом увеличивается — оно необходимо свитчу для проверки.

:/> Как использовать активатор Office 365 для Windows 10 | Проблемы с компьютером

Третий режим называется Fragment-Free — бесфрагментный, или гибридный. Он представляет собой сочетание двух описанных выше режимов. Коммутатор принимает кадр данных, считывает адрес получателя, а затем проверяет информацию на предмет ошибок, но не всю, а лишь первые 64 байта. После проверки свитч отправляет данные получателю.

Условия передачи данных непостоянны — они меняются со временем. Полезно иметь коммутатор, в котором реализована адаптивная подстройка под эти условия. В начале работы такое устройство включает сквозной режим коммутации для всех портов. Затем те порты, на которых появляется слишком много ошибок, автоматически переводятся в гибридный (бесфрагментный) режим. Наконец, если и после этого ошибок остаётся слишком много, порты переводятся в режим с промежуточным хранением данных.

Отличие коммутатора (switch) от концентратора (hub)

В недавнем прошлом были широко распространены концентраторы (hub). Эти устройства работают на основе широковещательной модели. Выражаясь проще, концентратор, принимая сетевой трафик, просто рассылает его всем без исключения подключенным к нему устройствам. Функция определения адресата, которая есть в коммутаторе, в нём не реализована, и в этом — основное отличие hub от switch. Широковещательная передача данных таит как минимум два подводных камня: во-первых, она сильно загружает сеть и заметно замедляет передачу данных, во-вторых, она влечёт риск появления большого количества ошибок, особенно — при добавлении в сеть новых компьютеров. Использование сетевых коммутаторов избавляет от этих проблем — и именно поэтому эти устройства к настоящему времени почти вытеснили собой концентраторы.

Отличие коммутатора (switch) от маршрутизатора (router)

Коммутатор более функционален, чем концентратор, но ещё больше функций реализовано в маршрутизаторе (или, как его ещё называют, роутере). Это устройство работает на третьем уровне OSI и отвечает не только за распределение трафика по узлам-адресатам, но и за связь между разными сетями с отличающимися архитектурами. В его память записана таблица маршрутизации, на основе данных из которой router решает, куда следует переслать поступивший пакет данных. Пересылка выполняется в соответствии с правилами, заданными администратором при настройке маршрутизатора.

Роутер позволяет снизить загрузку сети, разделяя её на широковещательные домены и фильтруя пакеты. Он даёт возможность объединить Ethernet-сеть и соединения WAN — например, для организации выхода в Интернет. В этом случае маршрутизатор не только транслирует адреса, но и играет роль межсетевого экрана, обеспечивая тем самым информационную безопасность. По сути, любой маршрутизатор — это миниатюрный компьютер с большим количеством настраиваемых параметров. К слову, именно поэтому роль роутера может играть любой персональный компьютер — при условии, что на нём установлено и настроено специализированное программное обеспечение для маршрутизации.

Как выбрать коммутатор

В продаже представлено великое множество моделей коммутаторов, которые существенно отличаются друг от друга как по функциональности, так и по цене. IT-специалисту нужно знать основные характеристики свитчей (читай — критерии выбора).

Базовая скорость передачи

В большинстве случаев в характеристиках коммутаторов указано сразу несколько значений скорости (пример записи — 10/100 Мбит/сек). Нужно ориентироваться на высшее значение — это максимум для данного устройства. Если данные будут поступать на свитч со скоростью меньшей, чем этот максимум, он автоматически подстроится под неё. Модели верхнего ценового диапазона могут работать на скоростях 10/20/100/200/1000/2000Мбит/сек. Принимайте во внимание особенности вашей сети и характеристики входящих в неё устройств и делайте правильный выбор.

Количество портов

В продаже представлены модели с количеством портов от 5 до 48. Выбирайте свитч с учётом не только фактического количества устройств, которые будут к нему подключены немедленно, но и перспективы расширения сети в будущем. Опыт показывает, что для сетей, развёрнутых дома и в небольших офисах, оптимальны коммутаторы с количеством портов от 5 до 15. Для предприятия подойдёт устройство с количеством портов от 15 до 48.

Исполнение (способ установки)

настольные коммутаторы. Это — компактные модели для небольших сетей. Они не вызывают ни малейших сложностей при установке — их можно просто положить на стол;
настенные модели. Также сравнительно компактны, однако имеют специальные пазы, позволяющие зафиксировать их на стене. Как показывает опыт, многие настенные свитчи можно и не крепить на вертикальном основании, а просто положить на стол;
стоечные коммутаторы. В эту категорию входят наиболее продвинутые модели для предприятий, которые устанавливаются в стандартную 19-дюймовую стойку для телекоммуникационного оборудования.

Возможность управления

Одну категорию образуют неуправляемые коммутаторы. Они не позволяют выполнить тонкую настройку, что минус для крупного предприятия, но плюс для использования дома или в небольшом офисе. Неуправляемые модели, как правило, компактны и имеют невысокую стоимость.

Ко второй категории относятся управляемые модели. Они допускают гибкую настройку с помощью специализированного ПО или web-интерфейса. Администратор может менять многочисленные параметры управляемого коммутатора — приоритеты подключенных устройств, общие параметры сети и другие. Такие модели хорошо подходят для использования в сложных и разветвлённых сетях, однако для их настройки нужны специальные познания и определённый опыт.

Поддержка PoE

Выбирайте коммутатор с этой функцией, если вам нужна подача питания к устройствам непосредственно по сетевому кабелю (витой паре). Один из возможных примеров — IP-камеры, включенные в локальную сеть. PoE (Power over Ethernet) — очень удобная функция: она избавляет от необходимости использовать силовые кабели, нисколько не снижая качество передачи данных.

Наличие портов SFP

Свитч с такими портами понадобится, если нужно соединить его с другими коммутаторами или устройствами более высокого уровня. Обратите внимание: SFP — это лишь порт, в него нужно предварительно установить специальный модуль, который, в свою очередь, даст возможность нестандартного подключения (например, по оптоволокну).

Наличие функции энергосбережения

Коммутаторы с такой функцией становятся всё более востребованными — играет роль растущий интерес к защите экологии. Эти интеллектуальные модели следят за подключенными к ним устройствам, выявляют неактивные порты и временно переводят их в спящий режим. Производители утверждают, что функция энергосбережения, реализованная в свитчах, позволяет сэкономить до 80% (!) электроэнергии.

Поддержка VLAN

Выбирайте модель с такой функцией, если нуждаетесь в логическом разграничении отдельных участков локальной сети. Вы сможете создать свои сегменты для разных отделов, подразделений и филиалов компании, организовать сеть общего доступа.

Наличие функции сегментации трафика

Коммутаторы с такой функцией позволяют настраивать порты или их группы так, чтобы они были полностью отделены друг от друга, но при этом имели доступ к серверу.

Поддержка стекирования

Устройство с такой функцией понадобится, если вам нужно создать единый логический коммутатор с количеством портов большим, чем 48. Несложно понять, что поддержка стекирования требуется в масштабных, разветвлённых сетях, развёрнутых на крупных предприятиях.

Наличие защиты от широковещательного шторма

Одно из частных проявлений такого шторма — DDoS-атака на локальную сеть. Если в последнюю входит обычный коммутатор без защиты от широковещательного шторма, в результате атаки вся сеть может попросту «лечь». Модели, в которых такая защита реализована, выявляют флуд и своевременно отсекают его, благодаря чему сеть остаётся стабильной.

В сети Ethernet есть некоторые сетевые устройства, которые играют свою роль на различных уровнях, таких как хабы, коммутаторы и маршрутизаторы. Функции этих трех устройств сильно отличаются друг от друга, даже если иногда они все интегрированы в одно устройство. из-за этого, многие люди чувствуют себя путают о различиях между хабом, коммутатором и маршрутизатором. Следующая часть будет сосредоточена на теме—хаб vs коммутатор vs маршрутизатор, направляет на выяснение различий между ними.

Что такое хаб, коммутатор и маршрутизатор?

Сетевой хаб или концентратор (Hub), обеспечивающий объединение нескольких компьютеров в единую локальную сеть и обмен данными между ее узлами на первом уровне сетевой модели OSI. Главной его задачей является получение сигнала с информацией на один из портов и передача дальше на другие порты. Однако в работе хаба возможны коллизии из-за возможного столкновения пакета данных на одном из портов, что значительно замедляет процесс передачи данных.

Коммутатор, или как его еще называют свитч – это устройство обеспечивающее соединение узлов компьютерной сети для организации единой системы доступа пользователей к программным, техническим и информационным ресурсам. С его помощью можно соединить несколько сетевых узлов (ПК, телефоны или другие сетевые устройства). При этом соединение не будет выходить за рамки одного или нескольких сегментов сети.

В сетевом оборудовании и устройствах, данные обычно передаются в виде кадра. Когда кадр получен, он усиливается, а затем передается на порт назначения ПК (персональный компьютер). Большая разница между хабом и коммутатором заключается в способе доставки кадров.

В хабе, кадр передается или “транслируется” на каждый из его портов. Это не имеет значения, что кадр предназначен только для одного порта. Хаб не может определить, на какой порт следует отправлять кадр. Кроме того, хаб 10/100 Мбит/с должен поделиться пропускную способность с каждым из своих портов. При сравнения коммутатор сохраняет запись MAC-адресов (Media Access Control) всех устройств, подключенных к нему. С этой информацией, сетевой коммутатор может определить, какая система находится на каком порту. Поэтому когда кадр получен, он точно знает, на какой порт его отправлять, без значительного увеличения времени реакции сети. Кроме того, в отличие от хаба, коммутатор 10/100 Мбит/с будет выделять полные 10/100 Мбит/с каждому из своих портов. Таким образом, независимо от количества передаваемых ПК, пользователи всегда будут иметь доступ к максимальной пропускной способности.

Вы можете иметь четкое представление о сравнении между хабом vs коммутатором vs маршрутизатором здесь:

Вывод

Различия между хабом, коммутатором и маршрутизатором представляет собой запутанный термин для пользователей. Понимание этих различий между ними может помочь найти наиболее подходящее устройство для вашей сети. Я надеюсь, что эта статья поможет вам понять, что такое хаб vs коммутатор vs маршрутизатор и вы сможете выбрать устройства, которые вам нужны после чтения.

Коммутатор уровня 2 vs коммутатор уровня 3: В чём разница?

Сетевой коммутатор vs сетевой маршрутизатор vs межсетевой экран

Что такое VPN маршрутизатор и зачем он вам нужен?т

Все ключевые различия между маршрутизаторами и коммутаторами, которые необходимо знать

Маршрутизаторы и коммутаторы – это два сетевых компонента, которые помогают соединять компьютеры локально и удаленно. Маршрутизаторы и коммутаторы имеют несколько общих черт, но используются они по-разному. Назначение маршрутизатора – позволить вам подключить несколько устройств к одному интернет-соединению и одновременно создать локальную сеть (LAN), в то время как коммутаторы подключают устройства только локально.

В типичной домашней сети несколько компьютеров и других устройств могут быть подключены к коммутатору, коммутатор подключен к маршрутизатору, а маршрутизатор подключен к модему через порт глобальной сети (WAN) маршрутизатора. Небольшие домашние сети могут функционировать без коммутатора, подключая устройства непосредственно к портам LAN маршрутизатора и Wi-Fi, в то время как деловые и школьные сети часто имеют несколько коммутаторов.

:/> Почему мышка бегает по экрану сама по себе: причины и решения

Основные особенности

Маршрутизаторы соединяют локальные устройства друг с другом и с Интернетом, в то время как коммутаторы соединяют устройства только локально. Свитчи также могут быть подключены к маршрутизаторам, что позволяет многим устройствам подключаться к маршрутизатору через проводное соединение, даже если маршрутизатор имеет только один порт Ethernet LAN.

Хотя в сети обычно имеется только один маршрутизатор, вы можете подключить вторичный маршрутизатор к основному маршрутизатору, в этом случае он будет работать как коммутатор. Однако вам может потребоваться изменить некоторые конфигурации на вторичном маршрутизаторе и отключить его сеть Wi-Fi, если она есть.

Как используются маршрутизаторы и коммутаторы?

В типичной сети маршрутизатор подключается к модему через порт WAN, а затем локальные устройства подключаются к маршрутизатору через порты Ethernet LAN или Wi-Fi. Его основная функция – подключить все локальные устройства к Интернету, но он также способен подключать и локальные устройства. Например, если вы подключите маршрутизатор к модему и двум компьютерам, компьютеры смогут получить доступ в Интернет и подключиться для локального обмена данными.

Коммутаторы расширяют и оптимизируют проводную локальную сеть, позволяя подключать больше устройств к локальной сети и оптимизируя передачу данных между устройствами. Когда сеть включает коммутатор, он подключается к маршрутизатору через порт Ethernet LAN, а затем к нему подключаются локальные устройства. В больших сетях, например, на предприятиях и в школах, часто имеется множество свитчей, которые соединяют небольшие группы компьютеров и других устройств друг с другом и с другими коммутаторами и устройствами, подключенными к этим коммутаторам.

В чем основное различие между коммутатором и маршрутизатором?

Наиболее существенное различие между маршрутизаторами и коммутаторами заключается в том, что маршрутизаторы соединяют сети, а коммутаторы соединяют устройства внутри сети. Маршрутизаторы могут подключаться к Интернету и локальным устройствам, в то время как коммутаторы подключают локальные устройства. Технически можно использовать свитч вместо маршрутизатора для создания локальной сети и подключения ее к Интернету, но это потребует дополнительной настройки, будет работать не так хорошо и не будет иметь жизненно важных функций безопасности.

Еще одно отличие заключается в том, что маршрутизаторы могут включать как беспроводное, так и проводное подключение, в то время как коммутаторы имеют только порты Ethernet LAN и не могут создавать или подключаться к сетям Wi-Fi. Поэтому, хотя вы можете использовать свитч для создания локальной сети, объединяющей локальные устройства без маршрутизатора, все устройства должны быть подключены физическими кабелями Ethernet. Кроме того, вы не сможете эффективно разделить интернет-соединение между всеми устройствами без подключения коммутатора к маршрутизатору.

В чем разница между маршрутизацией и коммутацией?

Маршрутизаторы и свитчи имеют много общего, поскольку оба они являются сетевыми устройствами. В бизнес-среде существуют даже дорогие, сложные коммутаторы, способные маршрутизировать, а все маршрутизаторы могут коммутировать.

На поверхностном уровне, просто взглянув на устройства данные, можно увидеть, что они оба имеют порты Ethernet LAN, хотя у коммутаторов их обычно больше. Коммутаторы и маршрутизаторы также могут подключать локальные устройства по локальной сети, а беспроводные маршрутизаторы добавляют возможность подключения устройств по Wi-Fi.

Самое главное сходство между рассматриваемым оборудованием заключается в том, что маршрутизатор выполняет функции и маршрутизатора, и коммутатора в типичной домашней сети. Например, если вы подключаете все свои устройства к маршрутизатору и не имеете свитча в своей системе, то данные, передаваемые между вашими локальными устройствами, обрабатываются маршрутизатором так же, как если бы устройства были соединены коммутатором.

Наиболее существенное различие между устройствами заключается в том, что коммутаторы предназначены только для объединения локальных устройств в сеть. В отличие от них, маршрутизаторы предназначены для создания локальной сети и подключения ее к Интернету с помощью модема.

Часто задаваемые вопросы

Чем хаб отличается от свитча или маршрутизатора?

Хотя у них есть несколько общих черт, между маршрутизаторами, коммутаторами и концентраторами существуют различия. Маршрутизаторы получают входящие сетевые пакеты, определяют исходный и целевой сетевые адреса, а затем направляют эти пакеты туда, куда нужно, чего не могут делать ни коммутаторы, ни хабы. Хаб образует единый сегмент сети, в котором все устройства могут взаимодействовать напрямую.

Как подключить маршрутизатор к коммутатору?

Сначала подключите кабель Ethernet к исходящему порту маршрутизатора. Затем подключите другой конец кабеля Ethernet к любому порту коммутатора. Наконец, подключите другой кабель Ethernet ко второму порту коммутатора и к устройству, которое вы хотите подключить.

Большое количество специализированной техники, практически не отличающейся друг от друга внешне, нередко вызывает путаницу в терминах. Рассмотрим, чем отличается коммутатор от маршрутизатора и как используются эти устройства.

Коммутатор — это устройство, которое соединяет между собой несколько узлов одной компьютерной сети. Такими узлами могут быть как собственно компьютеры, так и другие устройства: принтеры, серверы и так далее. Коммутатор способен передавать информацию от отправителя к получателю только в пределах этой локальной сети. Такое взаимодействие называется вторым (канальным) уровнем сетевой модели OSI.

Распространённое название для коммутатора — свитч (от английского to switch — «переключать»).

Сетевой коммутатор создаёт сеть из нескольких подключённых устройств, которые называют узлами

Принцип работы коммутатора основан на мостовых технологиях. Данные, поступающие от одного узла сети, передаются прямо узлу-получателю. Последний при этом определяется при помощи специальной таблицы коммутации, в которой устройство хранит МАС-адреса узлов. Таким образом обеспечивается скорость и безопасность сетевого соединения.

Раньше вместо коммутатора использовались концентраторы. Эти устройства реализовывали первый уровень сетевой модели OSI — они передавали данные от отправного узла всем остальным, находящимся в сети. Этот подход морально устарел, поскольку требовал от каждого из узлов сети обработки всего трафика, независимо от того, кто был получателем пакета данных.

Коммутатор оснащён портами одного типа — LAN (Local Area Network), которые подходят для соединения локальных устройств, физически расположенных близко друг к другу.

Чаще всего маршрутизатор называют роутером (хотя более правильная транслитерация — «раутер»). Это устройство предназначено для соединения нескольких сетей различных архитектур. Это значит, что маршрутизатор способен подключить вашу персональную домашнюю сеть к глобальной сети (интернету). Такое взаимодействие — это третий (сетевой) уровень модели OSI.

Особенность маршрутизатора — это возможность настройки правил передачи данных. Чаще всего это делается при помощи специального веб-интерфейса, доступ к которому осуществляется через браузер.

Практически все бытовые интернет-провайдеры используют подобный веб-интерфейс, чтобы позволить пользователю или администратору настраивать правила работы роутера

Безопасность этого устройства обеспечивается наличием встроенного брандмауэра, а также фильтрацией пакетов данных. Ещё одна распространённая дополнительная функция — беспроводная точка доступа Wi-Fi.

Бытовой маршрутизатор часто оснащён беспроводной точкой доступа

Маршрутизаторы используют не только для выхода в интернет. Крупные компании нередко выбирают роутер, чтобы снизить нагрузку локальной сети, разделив её на широковещательные домены или домены коллизий.

Если коммутатор использует таблицу коммутации для определения узлов сети, то маршрутизатор применяет таблицу маршрутизации. Она более сложна, чем коммутаторный аналог, и содержит такие данные, как адрес, маску сети назначения, шлюз, интерфейс и метрику всех устройств сети, включая другие маршрутизаторы. При помощи этой таблицы роутер способен определить самый короткий путь передачи данных от одного устройства сети (например, сервера какого-либо сайта) до другого (к примеру, вашего персонального компьютера).

Бытовой маршрутизатор оснащён несколькими портами LAN и одним WAN (Wide Area Network). В WAN-порт подключается сетевой кабель от провайдера, обеспечивающий доступ в интернет. В LAN-порты подключают компьютеры пользователей.

Бытовой роутер, как правило, оснащён только одним WAN-портом, через который роутер связывается с глобальной сетью

При помощи веб-интерфейса можно ограничить доступ в интернет устройствам, подключённым к конкретным LAN-портам. При этом доступ к локальной сети у этих компьютеров останется.

В чём разница

Теперь, когда мы знаем основные характеристики и особенности маршрутизатора и коммутатора, выделить их различия несложно:

коммутатор осуществляет связь между устройствами только одной сети, в то время как маршрутизатор может связывать несколько сетей;
для маршрутизатора можно настроить правила передачи данных;
коммутатор не получится подключить к интернету;
коммутатор использует только LAN-порты, а в маршрутизаторе присутствует как минимум один WAN-порт, обеспечивающий связь с глобальной сетью.

Можно сделать несложный вывод — коммутатор использовать в качестве маршрутизатора нельзя, а вот маршрутизатор выполняет функции коммутатора. Если отключить доступ к интернету, то роутер будет абсолютно аналогичен обычному свитчу.

Коммутатор и маршрутизатор — внешне похожие устройства, которые выполняют различные функции. Зная их особенности и функции, нетрудно отличить одно от другого.

Привет, дорогой товарищ! Сетевой путь привел тебя к магистру знаний, который без зазрения совести поделится тайнами сетевой магии. Ни слова более, ибо сегодня я поведаю тебе – что такое свитч или коммутатор. Это нехитрое устройство может называться по-разному: network switch, switching hub, bridging hub или самое распространенное название коммутатор. Начнем с определения.

Коммутатор – это устройство, предназначенное подключать несколько сетевых машин: компьютеров, ноутбуков, серверов, сетевых принтеров или даже самих коммутаторов. Имеет вид коробки с большим количеством сетевых LAN портов. Подобные порты ты уже видел на компьютере или ноутбуке. Для подключения чаще всего используют витую пару, но бывают случаи с коаксиальным кабелем или оптоволокном.

В чем отличие коммутатора и свича? Никакой разницы и определенных различий нет. Слово «Switch» — это просто англоязычное название.

Вот так примерно выглядит Коммутатор

Принцип работы коммутатора на примере

Вот у нас есть коммутатор или свитч с большим количеством портов – например, их 5. Ко всем 5 портам подключены компьютеры. Отлично, у нас образовалась локальная сеть. Принцип работы свитча в том, что он грамотно распределяет пакеты информации по таблице коммутации, где хранятся MAC адреса всех подключенных устройств. Пока не понятно? – дальше разберем поподробнее.

Правда изначально эта таблица полностью пустая. Давайте рассмотрим, как работает коммутатор на примере:

1-ый компьютер отправляет пакет информации 5-му компу.
Пакет доходит до коммутатора;
Коммутатор смотрит в свою таблицу и видит, что она полностью пустая. Оно и понятно, его только включили;
Тогда коммутатор решает вопрос гениально – он отправляет данный пакет всем компьютерам, подключенным к портам. Но отправляет не просто так, а с запросом, чтобы ему пришел ответ от нужного устройства.
Все компьютеры принимают пакет и смотрят на адрес получателя. В итоге ответ приходит только от 5 компьютера, которому и отправлялся пакет.
Коммутатор смотрит, с какого порта пришел ответ. И записывает в таблицу коммутации к какому порту подключен 5 компьютер. В запись входит – номер порта и MAC-адрес устройства.

А теперь давайте подумаем – а для чего нужна эта таблица коммутации. Она как раз нужна для того, чтобы коммутатор при работе сети отправлял пакет только нужному адресату, а не всем сегментам сети. Как в прошлом примере, после того как коммутатор записал адрес 5-ой машины, в следующий раз он будет отправлять пакет не всем устройствам, а только на определенный порт, к которому подключен нужный комп.

:/> Как установить шрифт на компьютер в Виндовс в зависимости от версии ОС

Ну и главный вопрос: а для чего он нужен? Да в принципе только для соединения большого количества устройства в одну локальную сеть. Часто применяют на предприятиях. Например, у нас есть огромное количество отделов: бухгалтерия, отдел кадров, отдел безопасности, юристы. У каждого сотрудника есть свой компьютер. Чтобы соединить все эти устройства в одну сеть и используют свитч. Для коннекта могут использовать разные кабели и порты:

Отличие от концентратора

Теперь вы знаете – что такое свитч, но его очень часто путают с маршрутизатором и концентратором. Поэтому нужно разобрать и эти понятия.

Концентратор (или ХАБ по-другому) – это чем-то похожее устройство на коммутатор, но есть небольшое отличие. А отличие как раз в принципе работы. Hub при получении пакета информации отправляет этот же пакет всем сегментам сети и делает это постоянно. То есть, например, в сети идет связь 2 компьютеров и они активно отправляют друг-другу пакеты.

Но также одновременно концентратор отправляет или дублирует пакеты данных всем остальным подключенным устройствам. Проблема такого подключения в том, что в сети создается мусорный и ненужный трафик, что может привести к перегрузке сети и потери пакетов, если устройств будет слишком много. Тогда пакеты начнут теряться из-за недостаточной ширины канала.

Вот представьте, если бы вам постоянно приходили письма всех соседей вашего дома. У вас бы не хватило времени читать все письма. А работники почтовой службы сбились бы с ног.

В данный момент Хабы уже почти не используются. Хотя возможно их можно встретить в древних локальных сетях. Также минусом данного подключения является маломерность – то есть большое количество устройств вы просто не подключите.

Разновидности

Коммутаторы бывают нескольких видов:

Управляемые или программируемые – у таких устройств внутри также заложена система настроек портов. В такой системе системный администратор или инженер может назначить гибкую работу сети. Например, с помощью коммутатора можно разделить все подключённые устройства на разные подсети, чтобы пакеты информации были только в одной подсети и не выходили за её пределы. Например, в организации есть обычные менеджеры и бухгалтерия – и с помощью коммутатора их можно разделить. Чтобы доступ к документам имел только свой отдел.
Неуправляемые – это обычные аппараты, работающие по простому принципу, который я описал выше. Проблема таких устройств в том, что они не имеют четкого ограничения и при желании все устройства имеют доступ к друг-другу. Подобные свичи можно использовать внутри определенной подсети или в маленьких офисах. Часто используют дома, так как сегментов не так много.

Ещё коммутаторы могут различаться по уровню, на котором они работают по модели OSI. Данную модель должен знать каждый уважающий себя IT инженер или системный администратор. Но на всякий случай приведу удобную табличку.

2 уровня – работает с получением кадров и MAC-адресами. Не работают с IP адресами и понимают информацию вида: MAC-адрес и приоритетный тег (IEEE 802.1p).

3 уровня – работает со всеми видами IP (IPv4, IPv6, IPX, IPSec), также может работать с защитой трафика на подобном уровне. Можно также называть и маршрутизатором, так как данный аппарат может работать с протоколами: PPPTP, PPPoE, VPN и т.д.

4 уровень – более высокий уровень адресации, который можно настроить не только между устройствами, но и при использовании определенных приложений. Работает также со всеми другими уровнями: 2 и 3.

Отличие от маршрутизатора

Маршрутизатор или роутер – работает примерно так же как и коммутатор, но при этом в своем арсенале имеет полноценную операционную систему. За счет этого маршрутизатор имеет более гибкую систему настройки сети, также у маршрутизатора есть возможность раздавать сетевые настройки подключенным сегментам (по-другому функция DHCP).

Роутер имеет возможность фильтровать трафик, настраивать пропускную способность, а также работать с внешней глобальной сетью – интернет. В таком случае маршрутизатор выступает как управляемый шлюз между двумя сетями. При этом аппарат будет иметь два IP адреса:

Внешний – обычно выдается провайдером;
Внутренний – чаще задается заводскими настройками, но его также можно переписать. Самые популярные адреса: 192.168.1.1 и 192.168.0.1.

Советую прочитать полный разбор роутера – по этой ссылке.

Параметры

Итак, у нас есть вот такие нехитрые коробочки с сетевыми портами. Как я уже и говорил, порты могут быть разного вида. То есть работать как с витой парой, так и с коаксиальным и оптоволоконным кабелем. Есть совмещенные коммутаторы.

Например, есть два офиса: центральный (где находится сервер) и второстепенный. Второстепенный можно подключить с помощью оптоволокна. То есть связующий порт будет оптический. Но вот далее все остальные локальные порты будут типа Ethernet. Как видите коммутаторы могут иметь разное количество портов – всё зависит от потребности пользователя. Мелкие обычно используют в домашних условиях или небольших офисах. Большие же часто применяют в крупных организациях.

Также порты могут иметь разную скорость. Чаще используют входные порты по 1000 Мбит/с в секунду, а локальные по 100 Мбит/с. Если в организации используется более оживленный трафик, то локальные порты могут быть 1-2 Гбит/с или вообще использовать оптоволокно с более высокой скоростью.

Помимо всего у некоторых моделей есть поддержка PoE портов. PoE порт – это специальный вход, который позволяет питать устройство по сетевому кабелю. Например, у вас есть камера, которую нужно установить в труднодоступном месте, где нет отдельных розеток. Тогда питание можно подать по PoE выходу. То есть устройство одновременно будет подключено к сети и к питанию.

SFP-порты позволяют использовать «оптику» для подключения отдаленных устройств. Обычно витая пара имеет небольшую дистанцию действия – 50-100 метров. Оптоволокно может бить куда дальше. Также оптический кабель надежнее защищен от электромагнитного воздействия и имеет меньший диаметр.

Ещё одна очень важная характеристика, а именно скорость обслуживания пакетов. Из названия понятно, что данный параметр должен быть достаточно высокий в больших локальных сетях. Измеряется в Mpps (million packet per second – миллион пакетов в секунду). В малых сетях используют слабые аппараты от 2,0 до 10,0 Mpps. В крупных компаниях, работающих с трафиком, до 71,4 Mpps. Понятно дело, что чем больше этот показатель – тем дороже switch.

У нас используется таблица именно-MAC адресов. Если локальная сеть будет слишком сложной и таблицы не будет хватать, то сеть может подтормаживать, так как коммутатору нужно будет перезаписывать новый адреса, на старые. Один адрес занимаем 48 бит. В некоторых случаях инженеру нужно изначально подсчитать – какого размера будет таблица.

Можно разделить на два вида: настольный и настенный. Первый вариант обычно устанавливают в серверные шкафы. Второй вариант можно крепить в любой место и прикручивать хоть на потолок, хоть на стену. Подобные виды используют именно вдали от сервера при подключении большого количества машин.

Возможности и функции

Если вам нужен сетевой коммутатор, то я вам советую посмотреть важные функции, которые должен поддерживать тот или иной аппарат. В зависимости от поддержки будет расти или падать цена. В некоторых случаях определенные возможности не нужны, и поэтому не стоит за них переплачивать. Все зависит от загруженности сети.

Flow Control или управление потоком – есть во всех свитчах. Грамотное управление потоком позволяет снизить риск зависание сети;
Storm Control – или защита от широковещательного шторма. Шторм – это возникновение ситуации, когда в сети у коммутатора возникает слишком много пакетов, в результате они начинают теряться, какая-то информация не доходит или вовсе перестает передаваться. Очень часто возникает в результате петель. Важная функция для больших сетей.
Jumbo Frame или увеличенные пакеты – используются только в больших сетях. Тогда есть реальная возможность увеличить размер пакета, чтобы ускорить передачу данных. Для этого нужно, чтобы принимающее устройство также поддерживало эту функцию, а канал имел определенный размер.
IGMP Snooping – часто применяют в IP телевидении. Когда трафик распределяется точечно на определенного пользователя. С одной стороны, сеть разгружается. С другой стороны, коммутатор должен обладать не малой мощью, чтобы постоянно просчитывать пути и откликаться на запросы новых пользователей.
Поддержка режимов:Полудуплекс – поддержка отправки пакетов в обе стороны, но одновременная передача запрещена. То есть передается по очередиДуплекс – одновременная передача.
Полудуплекс – поддержка отправки пакетов в обе стороны, но одновременная передача запрещена. То есть передается по очереди
Дуплекс – одновременная передача.

Стекирование или расширение – используется, если на стандартном коммутаторе не хватает количества портов. Тогда подключают ещё один или несколько свичей. Технологии у каждой фирмы разные, и нужно учитывать скорость шины стекирования у определенной модели.
Поддержка QoS – приоритезация трафика по стандарту стандарт IEEE 802.1p. Когда более приоритетный трафик пропускают, а остальной сидит в очереди. Также за счет этой технологии выравнивается скорость передачи данных в сети. В результате уменьшается шанс заторов на линии.
Агрегирование каналов по стандарту IEEE3ad. Поддерживаются только дорогие аппараты. Возможность отправлять пакеты данных по нескольким кабелям и портам, чтобы увеличить скорость;
VLAN– разделение сеть на подсети. Например, бухгалтерия не видит отдел кадров и не имеет доступ к их сети, и наоборот.
Loopback Detection – помогает защитить сеть от петель – когда пакеты начинают бесконечно гулять в сети. Проблема в том, что отправитель может также бесконечно отсылать пакеты в сеть и забить её;
Сегментация трафика – разделение портов на отдельные сегменты. Разделение идет на физическом уровне для большей надежности;
Зеркалирование трафика – простая проверка всего трафика для обеспечения безопасности в сети.
Поддержка интернет протоколов – тут все понятно, аппарат должен помимо обычных функций уметь распределять трафик из глобальной сети.

Более подробно про Wi-Fi можно прочитать тут.

Назначение

Видео

В мире сетей термин L3 коммутатор и маршрутизатор часто используются в обоих случаях- и то, и другое широко используется при передаче данных по сети. Проще говоря, L3 коммутатор соединяет хосты для формирования локальных сетей (LAN), в то время, как маршрутизатор соединяет несколько локальных сетей в глобальные сети (WAN). Между ними очень легко запутаться: они имеют много общего, поскольку оба поддерживают одинаковые протоколы маршрутизации, проверяют входящие пакеты и принимают динамические решения о маршрутизации на основе адресов источника и назначения внутри. Но они различаются по производительности, гибкости, стоимости и т.д. Поэтому мы собираемся помочь Вам принять правильное решение относительно выбора.