تفاوت سوئیچ، روتر و هاب چیست؟ - فراز پردازان سورین

۲۸ مرداد، ۱۴۰۲

موضوعات

مقالات شبکه

برچسب ها

در شبکه، اصطلاحات سوئیچ، هاب و روتر گاهی اوقات به جای یکدیگر استفاده می شوند که اشتباه است.

با وجود شباهت آنها، تفاوت هایی در نحوه پردازش داده ها وجود دارد. کارایی این سه دستگاه ممکن است در یک دستگاه یکپارچه شوند، که در این صورت تمایز بین آنها ممکن است دشوار باشد.

در این مقاله، قصد داریم درباره هر دستگاه و عملکرد آن در یک شبکه صحبت کنیم.

سوئیچ چیست؟

سوئیچ شبکه چیست؟ یک دستگاه شبکه ای چندپخشی است که در لایه داده پیوند مدل OSI کار می‌کند و گروهی از رایانه ها یا دستگاه ها را در یک شبکه به هم متصل می کند. این دستگاه عمدتاً برای ارسال پیام خصوصی و هدر ندادن داده استفاده می شود.

سوئیچ می‌تواند به راحتی تشخیص دهد که کدام دستگاه به کدام پورت متصل است با استفاده از آدرس MAC و توانایی ارسال پیام به یک دستگاه خاص را دارد.

مزایای استفاده از سوئیچ

امن است زیرا داده ها را به گره مشخص شده ارسال می کند.
احتمال برخورد قاب ها را کاهش می دهد.
پهنای باند در یک شبکه را افزایش می دهد.
تعداد پورت های مورد نیاز برای اتصال گره های موجود در یک شبکه را افزایش می دهد.
تحت حالت دوطرفه کامل کار می‌کند.

معایب استفاده از سوئیچ

نسبت به هاب ها و دستگاه های دیگری که در یک شبکه استفاده می‌شوند، گران تر هستند.
برای رسیدگی به بسته های چندپخشی، برنامه ریزی مناسب لازم است.
مشکلاتی ممکن است در هنگام پخش ترافیک پیش بیاید.

هاب چیست؟

یک هاب یک دستگاه شبکه ای ساده و ارزان است که در لایه فیزیکی مدل OSI کار می کند و گروهی از رایانه ها را در یک شبکه محلی (LAN) به هم متصل می کند. این دستگاه به عنوان کم هوش تلقی می شود زیرا داده ها را فیلتر نمی‌کند و نمی‌داند داده ها باید به کجا فرستاده شوند.

تمام اطلاعات ارسال شده به یک هاب به صورت خودکار به تمام پورت های دستگاه های متصل به آن ارسال می شود. این باعث تلف شدن پهنای باند می شود.

مزایای استفاده از هاب

توانایی اتصال به شبکه با استفاده از رسانه های فیزیکی مختلف را دارند.
می توانند برای افزایش فاصله شبکه استفاده شوند.
نسبت به سوئیچ ها و دستگاه های دیگر در شبکه، نسبتاً ارزان تر هستند.

معایب استفاده از هاب

احتمال برخورد قاب ها را در زمان انتقال بسته ها از یک دستگاه به دستگاه دیگر افزایش می دهد.
هاب ها تحت حالت نیمه دوطرفه کار می کنند. فقط یک دستگاه می تواند در یک زمان داده را بفرستد یا دریافت کند.
هاب ها داده را به تمام دستگاه های در شبکه به اشتراک می گذارند و بنابراین شبکه را ناامن می کنند.
هاب ها زمان انتقال داده، پهنای باند زیادی را تلف می کنند.

تفاوت سوئیچ و هاب

یک هاب یک دستگاه پخش است که داده ها را از یک گره به تمام گره ها می فرستد اما یک سوئیچ یک دستگاه چندپخشی است که می تواند داده ها را به یک گره خاص بفرستد.
یک هاب از نیمه دوطرفه پشتیبانی می کند یعنی فقط یک دستگاه می تواند در یک زمان داده را بفرستد یا دریافت کند در حالی که یک سوئیچ از دوطرفه کامل پشتیبانی می کند یعنی هر دو دستگاه می توانند در همان زمان داده را بفرستند و دریافت کنند.
یک سوئیچ در لایه دوم مدل OSI قرار دارد در حالی که یک هاب در لایه اول قرار دارد.

یک روتر چیست؟

یک روتر یک دستگاه شبکه ای است که در لایه شبکه مدل OSI کار می کند و برای اتصال دو یا چند شبکه به هم استفاده می شود. این دستگاه یک پیوند مشترک بین شبکه ها ایجاد می کند تا جریان داده بین آنها را فراهم کند.

مزایای روتر ها

با کمک الگوریتم های مسیریابی پویا، می تواند بهترین مسیر را در اینترنت انتخاب کند.
دامنه های برخورد را ایجاد می کند تا ترافیک شبکه را کاهش دهد.
اتصالات بین معماری های شبکه مختلف را فراهم می کند.

معایب روتر ها

نسبت به هاب ها و سوئیچ ها گران تر هستند.
نیاز به تجزیه و تحلیل داده ها دارند. این باعث کند شدن آنها می شود.
به دلیل ارتباط پویای روتر، پهنای باند کم دارند.

تفاوت های سوئیچ، روتر و هاب در مدل OSI

مدل OSI (Open Systems Interconnection) یک مدل 7 لایه است که برای توصیف، به صورت تصویری، نحوه ارتباط سامانه های رایانه ای استفاده می شود¹. یک سوئیچ، یک روتر و یک هاب هر کدام در یک لایه مختلف عمل می کنند.

یک سوئیچ در لایه داده پیوند مدل OSI قرار دارد یعنی لایه دوم. لایه پیوند به رسانه اختصاص داده شده است که قاب در آن حرکت می کند. اترنت و آدرس MAC بخشی از این لایه هستند.
یک روتر در لایه شبکه مدل OSI قرار دارد یعنی لایه سوم.
یک هاب در لایه فیزیک مدل OSI قرار دارد یعنی لایه اول.

تفاوت عملکرد روتر، سوئیچ و هاب

سوئیچ

اجازه می دهد تا اتصالات مختلفی از دستگاه های متعدد در یک شبکه و مدیریت تنظیمات امنیتی پورت و VLAN را فراهم کند.
یادگیری – این فرآیند جمع آوری آدرس MAC دستگاه های مرتبط است.
انتقال – این فرآیند انتقال ترافیک شبکه از یک دستگاه متصل به یک پورت یک سوئیچ شبکه به دستگاه دیگر متصل به پورت دیگر است.
جلوگیری از حلقه های سوئیچینگ لایه 2 – در یک شبکه محلی، اتصالات اضافی برای جلوگیری از شکست کل شبکه در صورت قطع شدن یک پیوند ساخته می شوند. حلقه های سوئیچینگ لایه 2 و طوفان های پخش ممکن است توسط اتصالات اضافی ایجاد شوند. وظیفه یک سوئیچ شبکه جلوگیری از حلقه های سوئیچینگ لایه 2 و طوفان های پخش است.

روتر

هدف اصلی آن اتصال چندین نوع شبکه به هم در یک زمان با استفاده از مسیریابی تطبیق پذیر و غیر تطبیق پذیر است.
روتر به حداقل دو شبکه متصل است و بسته به دانش فعلی خود از وضعیت شبکه، تصمیم می گیرد که هر بسته داده را چگونه تحویل دهد.
اگر بسته به LAN سفر کند، روتر آن را برمی گرداند. در غیر این صورت، بسته بسته به جدول مسیریابی گشت و گذار خواهد شد.

هاب

یک هاب یک دستگاه شبکه ای ساده و ارزان است که به گروهی از رایانه ها اجازه می دهد تا به یک شبکه واحد متصل شوند.
وقتی یک هاب یک بسته داده (قاب اترنت) را از یک دستگاه شبکه در یک پورت خود دريافت مي کند، آن را به تمام پورت های خود، يعني به تمام دستگاه های شبكه ديگر پخش (تكرار) مي كند. وقتي دو دستگاه شبكه در يك شبكه سعي كنند در يك زمان بسته ها را بفرستند، برخورد رخ مي دهد.

تفاوت کاربرد روتر، سوئیچ و هاب

سوئیچ

برای اتصال گره های زیادی در یک شبکه محلی استفاده می شود.
پیام را به گره خاصی ارسال می کند – در هر پورت، یک سوئیچ، مانند یک پل، از همان منطق انتقال یا فیلترینگ استفاده می کند. وقتی یک گره یا سوئیچ در شبکه پیامی را به گره یا سوئیچ دیگر در همان شبکه ارسال می کند، سوئیچ قاب ها را دریافت و رمزگشایی می کند تا بخش آدرس فیزیکی (MAC) پیام را بخواند.
پهنای باند شبکه محلی را افزایش می دهد – یک سوئیچ یک شبکه محلی را به دامنه های برخورد زیادی تقسیم می کند، هر کدام با اتصال پهن باند خود، که باعث بهبود قابل توجه شبکه محلی می شود.

روتر

برای اتصال انواع مختلف شبکه در یک زمان با استفاده از مسیریابی تطبیق پذیر و غیر تطبیق پذیر استفاده می شود.
ترافیک را با ارسال بسته های داده به آدرس IP مناسب آنها مدیریت می کند. ترافیک بین این شبکه ها قابل مدیریت است.
بهترین مسیر را برای ارسال بسته ها تعیین می کند.

هاب

به سوئیچ شباهت دارد زیرا در شبکه محلی استفاده می شود.
برای نظارت بر شبکه استفاده می شود.
نیز در سازمان ها برای فراهم کردن اتصال استفاده می شوند.
می توان از آن برای ايجاد يك دستگاه كه در سراسر شبكه در دسترس است، استفاده كرد.

حالت های انتقال داده

آنها جهتی را که داده ها بین دو دستگاه ارتباطی جریان دارد، تعریف می کنند. سه نوع حالت انتقال وجود دارد:

Simplex – در این حالت انتقال، داده ها فقط می توانند به یک جهت حرکت کنند یعنی یک دستگاه فقط می تواند داده را بفرستد اما نمی تواند دریافت کند و گیرنده فقط می تواند دریافت کند اما نمی تواند داده را بفرستد.

Half-Duplex – در این حالت، فقط یک دستگاه می تواند در یک زمان داده را بفرستد یا دریافت کند اما نه هر دو در یک زمان.

Full-Duplex – در این حالت، یک دستگاه می تواند در یک زمان داده را بفرستد و دریافت کند.

هم سوئیچ ها و هم روتر ها از انتقال دوطرفه کامل پشتیبانی می کنند. بنابراین، گروهی از رایانه ها می توانند در یک زمان داده را بفرستند.

هاب ها از انتقال نیمه دوطرفه پشتیبانی می کنند. بنابراین، فقط یک گره می تواند در یک زمان داده را بفرستد.

آدرس های استفاده شده در هر دستگاه

یک سوئیچ آدرس MAC یک دستگاه را ذخیره و برای انتقال داده استفاده می کند در حالی که یک روتر از آدرس IP دستگاه برای انتقال داده بین شبکه ها استفاده می کند.

یک هاب از طرف دیگر هیچ آدرس MAC/IP را برای انتقال داده ذخیره نمی کند.

انتقال داده

یک سوئیچ داده را از یک دستگاه به دستگاه دیگر به شکل قاب ها منتقل می کند در حالی که یک روتر داده را از یک شبکه به شبکه دیگر به شکل بسته ها منتقل می کند.

یک هاب داده را از یک دستگاه به دستگاه دیگر به شکل بیت های دودویی منتقل می کند.

نتیجه گیری

در این مقاله، ما به بررسی تفاوت های بین هاب، سوئیچ و روتر پرداختیم. ما دیدیم که هر کدام از این دستگاه ها چگونه عمل می کنند، چه ویژگی هایی دارند و در چه شرایطی کاربرد دارند.

امیدواریم این مقاله برای شما مفید و جالب بوده باشد. اگر سوال یا نظری درباره این مقاله یا تجهیزات شبکه دارید، ما را در قسمت نظرات با خبر کنید. همچنین اگر به دنبال خرید یا فروش تجهیزات شبکه با کیفیت و قیمت مناسب هستید، می توانید با شرکت سورین تماس بگیرید. ما در سورین به شما خدمات حرفه ای و مشاوره رایگان در زمینه شبکه ارائه می دهیم.