В чем отличие между коммутатором и маршрутизатором?

Что такое роутер

Маршрутизаторы — это устройства, используемые для маршрутизации сетевых пакетов на другие устройства на основе их сетевых адресов. Это физическое устройство, которое действует как сетевой шлюз для сбора, изучения и отправки пакетов данных. Это возможно через сетевой уровень (третий уровень) модели OSI. Они используются для различных целей, включая доступ в Интернет, подключение к сети и VPN (виртуальная частная сеть). Маршрутизатор может быть основан на локальной сети (LAN), которой требуется физическое соединение для связи, или на глобальной сети (WAN), которая работает без проводов.

Как работает роутер

Пакет оценивается на основе его сетевого адреса и пересылается на определенный интерфейс. Он работает очень умно, чтобы передавать пакеты от источника к месту назначения по наиболее эффективному маршруту. Это возможно благодаря таблице пересылки, которая анализирует и оценивает IP-адрес назначения, а затем определяет кратчайший путь для каждого пакета данных. Связь между двумя или более сетями осуществляется с использованием протоколов управляющих сообщений Интернета (ICMP), которые гарантируют, будут ли данные поступать в пункт назначения вовремя или нет. Как правило, он используется для сообщения об ошибках при передаче данных. После обсуждения основных функций каждого из устройств пришло время поговорить о некоторых из их ключевых отличий.

Коммутатор – назначение и принцип работы

Коммутатор, или как его еще принято называть – свич, предназначен для соединения нескольких узлов сети, но, в отличие от маршрутизатора, только в рамках одного ее сегмента. То есть разница в принципе работы заключается в использовании уровня канальной модели OSI, а не сетевой, как у маршрутизаторов. Кроме этого, коммутаторы работают с хостов отправителей и получателей локальной сети, а работа маршрутизатора опирается на их IP-адреса.

Таким образом, выход в интернет всем компьютерам, объединенным в единую локальную сеть посредством только лишь коммутатора (свича), условно не возможен. Что значит условно невозможен? Это значит, что выход в интернет всем локальным ПК только лишь через свич в принципе можно настроить, но по определенной схеме. Для этого кабель интернета нужно воткнуть в один компьютер, назовем его главным, и настроить на нем выход в интернет. Далее, уже через свич раздать с него доступ в интернет всем остальным ПК локальной сети.

Минус данной схемы в том, что настройки для доступа в интернет всем локальным ПК через коммутатор могут показаться сложными. Кроме этого, чтобы на всех компьютерах был интернет, первый (главный ПК) должен быть включен. В противном случае придется приобрести маршрутизатор и подключить все локальные компьютеры по схеме: компьютеры → коммутатор → маршрутизатор → интернет. В таком случае, свич будет исполнять роль связующего звена между ПК и маршрутизатором, который в свою очередь подключен к сети интернет.

По идее в данной схеме, легко можно обойтись без коммутатора, но при условии, что портов в вышеупомянутом устройстве, подключенному к сети интернет, хватит для всех локальных компьютеров.

К достоинствам коммутаторов, в отличие от маршрутизаторов, можно отнести более быструю передачу данных в рамках локальной сети. Поэтому если не стоит цель открывать доступ в интернет всем локальным компьютерам , то можно обойтись только лишь коммутатором. Скорость обмена данными между ПК будет значительно выше.

В принципе, нет смысла более детально углубляться в технические особенности работы маршрутизатора и коммутатора, разница между ними, думаю и так вам стала понятна.

Практически на любом собеседовании кандидату на должность системного администратора задают вопрос про то, чем отличается маршрутизатор от коммутатора или роутер от свитча. А иногда могут подловить соискателя на вопросе об отличии хаба от сетевого концентратора. Предлагаю раз и навсегда разобраться в этих сетевых устройствах, а помогут нам в этом их определения из википедии.

Маршрутизатор или роутер
(от английского router — маршрутизатор) — специализированный сетевой компьютер, имеющий минимум один сетевой интерфейс и пересылающий пакеты данных между различными сегментами сети, принимающий решения о пересылке на основании информации о топологии сети и определённых правил, заданных администратором. Предлагаю свой простой способ отличия маршрутизатора (роутера) от других сетевых устройств. Если есть возможность настройки NAT, DHCP или Firewall значит это маршрутизатор (роутер). К ним относится большинство ADSL модемов. У этих устройств всегда можно зайти через web-интерфейс или специальное программное обеспечение в настройки и задать правила работы различных сетевых служб.

Сетевой концентратор или хаб
(от английского hub — центр) — устройство для объединения компьютеров в сеть Ethernet c применением кабельной инфраструктуры типа витая пара. В настоящее время вытеснены сетевыми коммутаторами (свитчами). Сетевой концентратор (хаб) довольно примитивное устройство. Поступающий пакет шлёт всем, кто к нему подключен. Таким образом, конечный компьютер сам должен определить, является он законным получателем пакета или нет. Если пакет предназначен не ему, тот уничтожается. Такой подход к передаче данных непрактичен и поэтому в современных сетевых устройствах не используется.

Сетевой коммутатор или свитч
(английского switch — переключатель) — устройство, предназначенное для соединения нескольких узлов компьютерной сети в пределах одного или нескольких сегментов сети. Коммутатор работает на канальном уровне модели OSI. В отличие от концентратора (хаба), который распространяет трафик от одного подключенного устройства ко всем остальным, коммутатор передаёт данные только непосредственно получателю (исключение составляет широковещательный трафик всем узлам сети и трафик для устройств, для которых не известен исходящий порт коммутатора). Это повышает производительность и безопасность сети, избавляя остальные сегменты сети от необходимости обрабатывать данные, которые им не предназначались.

Что такое коммутатор?

Сетевой коммутатор по-другому ещё называют свитч (switch). Назначение такого оборудования – создание сети между несколькими компьютерами или серверами. При этом коммутатор использует мостовые технологии, а всю информацию передаёт только одному получателю. За счёт чего повышается безопасность и производительность сети. Ведь другим участникам не нужно принимать и обрабатывать пакеты данных, которые им не предназначаются.

Некоторые IT-специалисты довольно метафорично говорят о том, что коммутатор обладает «интеллектом». Уже после первой передачи, он составляет особую таблицу коммутации, куда заносится информация о соответствии МАС-адресов узлов и определенных портов свитча. Если говорить проще, то это оборудование различает все подключенные в сеть устройства и запоминает каким образом передавать данные в следующий раз.

Чем-то похоже на коммутатор и устройство, которое называется концентратор (хаб). Оно также соединяет несколько компьютеров в сеть LAN. Правда, сегодня концентраторы почти не применяются. Всё дело в том, что они не различают участников сети и каждому направляют пакеты данных. Всё это негативно сказывается на производительности и пропускной способности.

Отличия маршрутизатора от роутера

Разница между устройствами только на бумаге, и проявляется в том, что наиболее часто слово «маршрутизатор» используется в сопроводительной документации к интернет-устройствам. Этот вариант перевода является более формальным, поэтому реже используется в повседневной речи.

Современные маршрутизаторы в большинстве случаев поддерживают беспроводную сеть. Это значит, что подключение домашних девайсов к Интернету производится не только кабелем, но и при помощи Wi-Fi. В этом контексте разница между этими понятиями также отсутствует. Понятие «Wi-Fi роутер» распространено не менее, чем «беспроводной маршрутизатор».

Хаб vs коммутатор vs маршрутизатор

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.

В отличие от Ethernet хаба или коммутатора, который занимается передачей кадров, маршрутизатор должен маршрутизировать пакеты в другие сети, пока этот пакет в конечном итоге достигнет своего пункта назначения. Одной из ключевых особенностей пакета является то, что он содержит не только данные, но и адрес назначения, куда он направляется. Более того, маршрутизатор является единственным из этих трех устройств, которое позволит вам поделиться один IP-адрес (Интернет-протокол) между несколькими сетевыми клиентами.

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

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.

• Роутер – чаще используется как для построения локальной сети, а также для работы шлюза. Может работать сразу с несколькими сетями, грамотно распределяя трафик между всеми устройствами. Имеет сложную операционную систему с настройками, где вы можете настроить фильтр сайтов, подключиться к VPN, задать жесткое ограничение по использованному трафику, настроить принт-сервер, изменить конфигурацию Wi-Fi и многое другое. Работает с IP-адресацией на сетевом уровне.

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 коммутатор.

TheDifference.ru определил, что отличие коммутатора от роутера заключается в следующем:

Роутер более сложное устройство.
Роутер работает с IP-адресами, коммутатор – с MAC-адресами.
Коммутатор не подключается к сети Интернет.
Коммутатор предполагает наличие только портов LAN, роутер – как минимум, LAN и WAN.
Роутер работает с таблицами маршрутизации.

Для нахождения отличий между коммутатором и маршрутизатором сначала введём термин «Концентратор». Концентратор — простейшее устройство, обеспечивающее взаимодействие компьютеров в сети. Каждый компьютер подключается к концентратору с помощью кабеля Ethernet. Вся информация, отправляемая с одного компьютера на другой в локальной сети, проходит через концентратор. Концентратор не может определить источник или место назначения полученных данных, поэтому пересылает их всем подключенным к нему компьютерам, включая и тот, с которого была отправлена информация. Концентратор может либо передавать, либо получать данные, но не может делать и то и другое одновременно. Поэтому концентраторы работают медленнее, чем коммутаторы. Концентраторы являются наименее сложными и наименее дорогими устройствами для построения сети. Коммутаторы работают как концентраторы, но при этом могут определить место назначения полученных данных, поэтому передают их только тем компьютерам, которым эти данные предназначаются (в отправляемый кадр добавляется mac-адрес компьютера получателя). Можно сказать, что коммутатор «работает» на канальном уровне модели OSI, используя кадры. Коммутаторы могут получать и передавать данные одновременно, поэтому они работают быстрее концентраторов. Если в локальной сети насчитывается четыре и более компьютера или требуется использовать сеть для действий, предполагающих обмен большими объемами информации между компьютерами следует выбрать коммутатор вместо концентратора.

Маршрутизаторы позволяют компьютерам обмениваться данными как в текущей локальной сети, так и между двумя отдельными сегментами сетей, например между домашней локальной сетью и Интернетом. Маршрутизаторы получили свое название благодаря возможности направлять сетевой трафик по определенному маршруту с помощью логической адресации (IP и пакеты). Маршрутизаторы «работают» на сетевом уровне модели OSI. Маршрутизаторы могут быть проводными (с использованием Ethernet-кабелей) или беспроводными (Wifi), а также с дополнительными функциями (VPN). Если требуется просто соединить компьютеры, концентраторы и коммутаторы будут идеальным решением. Однако если необходимо предоставить всем компьютерам доступ к Интернету с помощью одного кабеля или модема, используйте маршрутизатор или модем со встроенным маршрутизатором. Кроме того, маршрутизаторы обычно содержат встроенные компоненты обеспечения безопасности, например брандмауэр. Также в умелых руках:) маршрутизатор может превратиться в сетевое хранилище данных, принт-сервер, домашний хостинг.

Таким образом, коммутаторы работают на канальном уровне модели OSI с помощью кадров и связывают компьютеры одного сегмента сети. Маршрутизаторы работают на сетевом уровне модели OSI и могут связывать компьютеры разных сегментов сети, например локальную сеть офиса и интернет.

Многие юзеры не знают, в чём состоит разница между маршрутизаторами и коммутаторами, ошибочно думая, что устройства имеют одинаковый принцип работы и служат для одних и тех же целей. Чтобы понять отличие, необходимо изучить, для чего используются гаджеты, где чаще всего их устанавливают, на чем основано их функционирование. Главный вывод, который можно сделать, — маршрутизатор и коммутатор — это устройства, применяемые для различных задач и целей. При этом они имеют разную стоимость. Стоит отметить, что оба гаджета используются для . Иногда их сравнивают с третьим видом гаджетов — концентратором, который на сегодняшний день является устаревшим и не соответствует современным технологическим требованиям. Информация, приведённая в статье, будет интересна людям, которым интересен принцип построения сети. В некоторых случаях нужно применять один тип устройств, в то время как в других целесообразно установить второй тип.

Switch и маршрутизатор выполняют различные функции внутри сети

Принцип действия маршрутизатора

Маршрутизатор используется для организации домашней сети. Для этого прежде всего нужен доступ к интернету. Это может быть кабельное подключение, либо 3G/4G модем (при наличии на роутере USB-разъема). Также к маршрутизатору можно подключить и ADSL-модем, к примеру.

После того, как доступ к интернету организован, нужно настроить его раздачу по воздуху. На разных моделях устройств это происходит практически одинаково, и в этом нет ничего сложного. Достаточно перейти в веб-панель настоек аппарата по IP адресу маршрутизатора.

После того, как сеть настроена, к ней можно подключаться по беспроводному соединению, найдя имя точки доступа и введя ключ безопасности (всё это заранее задается в настройках). К одной точке можно подключать телевизоры, персональные компьютеры, ноутбуки, планшеты, ТВ и игровые приставки и т. д

При соединении по воздуху важно, чтобы на подключаемом устройстве был WiFi адаптер. Если встроенный модуль отсутствует, практически всегда можно купить внешний модуль и подключить его (к телевизору или ПК), после чего с его помощью соединиться с роутером

В некоторых случаях (как с телевизором, к примеру), рекомендуется подключаться к роутеру по проводу, для обеспечения наибольшей стабильности сигнала. Однако не самые дешевые модели маршрутизаторов могут обеспечить и без того мощный и стабильный сигнал. При подключении по проводу не требуется вводить никакой пароль. На задней стороне маршрутизатора обычно располагается ряд разъемов LAN как раз для этого – для подключения устройств по проводу. Требуется патчкорд (или витая пара).

Маршрутизаторы

С помощью маршрутизаторов можно соединять компьютеры, а также обеспечивать обмен данными между двумя сетями, например между домашней сетью и интернетом. Именно из-за способности направлять сетевой трафик маршрутизатор имеет такое название.

Маршрутизаторы могут быть проводными (с использованием кабелей Ethernet) или беспроводные. Если нужно только соединить компьютеры, хватит концентраторов и маршрутизаторов. Однако если необходимо предоставить доступ к интернету всем компьютерам с помощью одного модема, используйте маршрутизатор или модем со встроенным маршрутизатором.

Маршрутизаторы обычно имеет встроенную систему безопасности, например брандмауэр. Маршрутизаторы дороже концентраторов и коммутаторов.

Что же выбрать – плюсы и минусы каждого устройства

Основной задачей коммутаторов является объединение персональных компьютеров, телефонов, принтеров или камер видеонаблюдения. Маршрутизатор необходим для передачи трафика между провайдером и устройством.

Кроме того, у роутера могут быть дополнительные возможности, которые необходимы в каждом конкретном случае. Примером такого дополнения служит наличие беспроводной точки доступа Wi-Fi, защита от внешних атак, антивирусная база, наличие USB-порта.

Перед выбором маршрутизаторов или коммутаторов необходимо позаботиться о выборе провайдера. Чаще всего они предлагают подключение по технологии GPON, тогда провайдеры сами выдают собственное оборудование и решают, что подойдет клиенту. Свое оборудование можно подключить только в том случае, если провайдер использует технологию Multicast.

Мнение эксперта
Карнаух Екатерина Владимировна
Закончила Национальный университет кораблестроения, специальность «Экономика предприятия»

После этого необходимо рассчитать количество портов. Лучше выбирать коммутаторы или маршрутизаторы на 3-4 порта больше, чем нужно. Это так называемый запас

Особенно это необходимо в офисах, когда важно быстро оборудовать новые рабочие места и обеспечить стабильность работы. Для домашнего использования достаточно приобрести устройство на 1-2 порта больше, чем требуется.

При выборе необходимо учитывать скорость передачи данных. Коммутаторы обладают скоростью порта, то есть той скоростью, с которой происходит передача данных внутри сети. Если использовать свитч дома, то скорость передачи этого устройства не так важна. С маршрутизатором дело обстоит по-другому. При выборе скорости провайдера лучше выбирать тех, кто предлагает 100 мегабит в секунду и более. Тогда можно обеспечить домашнюю группу стабильным Wi-Fi-сигналом и возможностью подключать Smart ТВ.

Если выбирать маршрутизатор, то следует учитывать, что у него есть дополнительные возможности, такие как встроенная точка доступа. Это значит, что маршрутизатор будет работать как Wi-Fi-роутер.

Если свитч-переключатель поддерживает стандарты VLAN, то он объединяет несколько портов в один канал связи. Это удобно, когда к портам 1-3 подключают бухгалтерский отдел, а с портов 4-9 работают менеджеры. Такой прием подходит для офисной работы.

Для домашнего использования свитч нужен только тогда, когда у владельца есть ноутбук, компьютер, телевизор и система видеонаблюдения. Это значит, что коммутатор соединит вместе все устройства, будет поддерживать технологию Poe и обеспечит передачу данных по внутренней сети. То есть с помощью коммутатора можно будет передавать видео и медиафайлы.

Итак, для домашнего использования коммутатор понадобится, если есть система видеонаблюдения или IP-телефония. Во всех других случаях придется выбирать маршрутизатор, который обеспечит подключение по локальной сети.

Мнение эксперта
Карнаух Екатерина Владимировна
Закончила Национальный университет кораблестроения, специальность «Экономика предприятия»

В офисе свитч необходим, чтобы передавать информацию по внутренней сети между своими устройствами. Это гораздо быстрее, чем ждать передачи сигнала от провайдера. Помимо коммутатора офисным сотрудникам понадобится маршрутизатор для связи с локальной сетью.

Лучше выбирать офисные свитчи с 10-16 портами. Внутренняя пропускная способность будет влиять на скорость обмена пакетными данными. Маршрутизаторы или роутеры для домашней сети рассчитаны на 5-8 портов. Больше подключений не нужно.

Принцип работы коммутатора

Чтобы понять, в чем разница между коммутатором и маршрутизатором, необходимо изучить основы работы этих устройств. Стоит отметить, что коммутатор, который устанавливается для компьютерных сетей, называется сетевым. Такой прибор применяется для подключения разнообразных компьютеров в сеть в пределах нескольких либо одного сегмента. При этом стоит отметить, что используется канальный, то есть второй уровень модели OSI. Первый уровень применяют устаревшие концентраторы. При этом девайс передаёт информацию непосредственно получателю, что повышает безопасность и производительность устройства по сравнению с концентратором. Коммутатор сохраняет специальные таблицы коммутации. Это сведения о соответствии MAC-адресов узлов к портам гаджета. В процессе работы девайс устанавливает MAC-адрес хоста-отправителя и заносит информацию в таблицу.

Другими словами, любой фрагмент Ethernet, то есть фрагмент пакетной передачи данных, имеет MAC-адрес. Гаджет фиксирует данные о нем и осуществляет работу своеобразного регулировщика, то есть определяет компьютер, на который можно пересылать информацию. Соответственно, на другие компьютеры данные не могут быть переданы. Таким образом, сетевой девайс такого типа гарантирует прямое подключение между передающим и принимающим ноутбуком, компьютером.

Такой девайс не всегда удобно применять при работе с крупными сетями, поскольку память таблиц, с которыми он работает, является лимитированной. При этом такие устройства имеют невысокую цену и обладают прекрасной скоростью функционирования. Очень часто их применяют в крупных компаниях для построения сетей, поскольку такой вариант является недорогим.