No Image

Чем отличается коммутатор от хаба

СОДЕРЖАНИЕ
0 просмотров
11 марта 2020

Самостоятельный сетевой хаб — вещь почти архаичная, и на смену ему давно пришел коммутатор-свитч. Но чтобы оценить его возможности, иметь представление о работе хаба все же приходится, особенно учитывая, что сегодня он часто бывает составной частью другого оборудования.

Определение

Хаб — сетевой концентратор, обеспечивающий объединение нескольких компьютеров в единую локальную сеть и обмен данными между ее узлами на первом уровне сетевой модели OSI.

Коммутатор — сетевое устройство, обеспечивающее объединение нескольких компьютеров в локальную сеть на втором уровне сетевой модели OSI.

Сравнение

Разница между сетевым концетратором-хабом и сетевым коммутатором заключается в способе передачи данных. Хаб бездумно расшвыривает пакеты всем участникам сети, которые самостоятельно разбираются, кто адресат. Те, кому полученный пакет не предназначен, от него отказываются. Коммутатор — устройство избирательное. Пакеты он распределяет в соответствии с указанными в заголовках пакетов MAC-адресами, избавляя участников сети от необходимости определять, им ли предназначены запросы. По сути, хаб работает аналогично электрическому тройнику, к которому подключены несколько устройств, а коммутатор — распределительному щитку.

Из-за особенности распределения трафика хабы имеют пропускную способность гораздо ниже, чем коммутаторы. Скорость передачи данных будет зависеть и от самих участников сети, причем одного медленного узла будет достаточно, чтобы вся сеть сравнялась с ним по показателям скорости. Естественно, уровень безопасности в сети, организованной посредством сетевого хаба, будет снижен: как минимум, такие сети становятся желанной средой для перехватчиков данных.

Сегодня хабы практически не используются, их функции выполняют коммутаторы. В первое время появления сетей Ethernet в преимущества концентраторов была записана низкая стоимость, но с течением времени коммутаторы эту разницу сгладили. В настоящий момент стоят они очень мало, а более высокая скорость обмена данными ставит их впереди концентраторов на целый корпус.

В случае, когда в вашем доме находится несколько устройств (компьютер, планшет, смартфоны, ноутбук), нуждающихся в подключении к глобальной сети, возникает вопрос, каким образом лучше организовать общий доступ к интернету нескольким устройствам. В данной статье рассмотрим оборудование, предназначенное для организации домашней сети и совместного использования единого канала доступа к интернету для нескольких устройств. Для этого используются хабы, свитчи и роутеры, о которых и пойдет речь.

Название устройства переводится с английского как маршрутизатор. Он используется как связующий элемент между несколькими различными компьютерными сетями. Как правило, это сеть провайдера и организованная с помощью роутера ваша домашняя сеть. Маршрутизатор снабжается разъемами, как правило, четырьмя, для подключения клиентских устройств и одним портом для подключения к сети провайдера посредством витой пары. Также роутер имеет встроенный Wi-Fi-модуль для подключения к сети большого числа мобильных устройств, оснащенных этим интерфейсом.

Схема работы маршрутизатора

К роутеру подключается сетевой кабель, входящий в вашу квартиру. Далее устройство распределяет интернет-трафик между всеми устройствами. Для оптимизации процесса распределения входящего трафика устройства оснащаются удобной программной оболочкой, где можно ограничить скорость для каждого подключённого клиента.

Основываясь на таблице маршрутизации, роутер безошибочно направляет пакеты входящего трафика по нужному каналу, и они доходят до устройства, которому были адресованы. То же самое происходит и с исходящим траффиком.

Читайте также:  Тормозит дота 2 на мощном компьютере

Порой маршрутизаторы оснащаются дополнительными функциями, например, аппаратным файрволом и возможностью шифрования трафика в Wi-Fi-сетях.

– защищенность беспроводного канала связи;

– возможность подключить до 4-х устройство посредством витой пары и до 99 и более через Wi-Fi;

– позволяет получить доступ к интернету с любого места квартиры или дома;

– отрицательно влияющее на организм электромагнитное излучение, исходящее от интегрированного Wi-Fi-модуля;

– огромное количество настроек для распределения нагрузки и обеспечения безопасности домашней сети.

Хаб или сетевой концентратор представляет собой устройство, разработанное для объединения небольшого количества компьютеров в локальную сеть и предоставления им общего доступа к интернету.

Устройство оснащено несколькими портами (4, 8, 16, 24 и т. д.) для подключения рабочих станций посредством обжатой витой пары и одним разъемом для подключения сетевого кабеля для подсоединения сегмента сети к провайдеру.

Принцип функционирования концентратора

При подключении нескольких компьютеров к сети, они смогут «общаться» друг с другом. Когда пользователь одного ПК хочет обратиться к другому, последний посылает запрос в виде пакета данных хабу. В пакете содержится информация об адресате сообщения. Хаб транслирует данные всем компьютерам, пока пакет не достигнет адресата. Устройство, которому он предназначался, посылает сигнал концентратору о том, что данные получены.

Такой способ взаимодействия компьютеров в локальной сети является нецелесообразным – большое количество ненужной информации многократно передается по сети, а компьютеры должны принимать эти, адресованные не им, пакеты. Из-за этого хабы в последние годы начали вытесняться свитчами.

Switch переводится как коммутатор или сетевой коммутатор.

Как и хаб, он служит для объединения компьютеров в сеть или подключения сегментов локальной сети к интернету, но в отличие от первого, пакеты данных передаются непосредственно адресату. Такой способ функционирования сети обладает несколькими преимуществами:

– повышенная, по сравнению с хабом, производительность сети;

– высокий уровень безопасности сегмента сети.

Свитч оснащён несколькими (4, 16, 24 и т. д.) портами для подключения рабочих станций и портом (или портами) для подключения сетевого кабеля.

Принцип действия свитча

Он хранит в себе таблицу MAC-адресов, где указывается их соответствие портам, к которым подключены компьютеры. Сначала эта таблица пуста и свитч работает в режиме обучения, который очень схож с принципом функционирования хаба. После построения полной таблицы устройство начинает работать более эффективно, посылая пакеты данных только указанным адресатам.

Работает коммутатор на канальном уровне OSI.

Концентратор (хаб) используется, если в сети участвует больше 2 компьютеров. К нему сходятся все сетевые кабели витой пары в топологии звезда. Сигнал хаба получают все ПК сети, а не только та сетевая карта, которой адресован пакет данных. В настоящее время концентраторы сняты с производства и встречаются редко. Внешне свитч или коммутатор (Switch) практически не отличается от Hub, нокоммутатор (Switch) – более интеллектуальное устройство, где есть свой процессор, внутренняя шина и буферная память. Если концентратор просто передает пакеты от одного порта ко всем остальным, то Switch анализирует Mac адреса, откуда и куда отправлен пакет информации и соединяет только эти компьютеры, в то время как остальные каналы остаются свободными. Это позволяет намного увеличить производительность сети, так как уменьшает количество паразитного трафика и обеспечивает большую фактическую скорость передачи данных, особенно в сетях с большим количеством пользователей – рис. 1.9.

Читайте также:  График экспоненты в степени минус

Рис. 1.9.Свитч D-Link DES-1008D 8-port 10/100Mbps

Основная функция концентратора – это повторение сигналов, поступающих на один из его портов, на всех остальных портах (Ethernet).

Сетевой коммутатор, или свитч, в отличие от концентратора, который распространяет трафик от одного подключенного устройства ко всем остальным, коммутатор передает данные только непосредственно получателю. Это повышает производительность и безопасность сети, избавляя остальные сегменты сети от необходимости (и возможности) обрабатывать данные, которые им не предназначались.

Давайте рассмотрим принцип работы коммутатора более детально. Коммутатор хранит в памяти таблицу, в которой указывается соответствие MAC-адреса узла порту коммутатора. При включении коммутатора эта таблица пуста, и он работает в режиме обучения. В этом режиме поступающие на какой-либо порт данные передаются на все остальные порты коммутатора. При этом коммутатор анализирует кадры и, определив MACадрес хоста-отправителя, заносит его в таблицу. Впоследствии, если на один из портов коммутатора поступит кадр, предназначенный для хоста, MACадрес которого уже есть в таблице, то этот кадр будет передан только через порт, указанный в таблице. Если MACадрес хоста-получателя еще не известен, то кадр будет продублирован на все интерфейсы. Со временем коммутатор строит полную таблицу для всех своих портов, и в результате трафик локализуется.

Маршрутизатор (роутер)

Маршрутизатор – сетевое устройство, которое на основании информации о топологии сети и определённых правил принимает решения о пересылке пакетов между различными сегментами сети. – рис. 1.10.

Рис. 1.10.Беспроводной маршрутизатор D-Link 300Мбит/с (DIR-615/E4B)

Принцип работы маршрутизатора таков: он использует адрес получателя, указанный в пакетах данных, и определяет по таблице маршрутизации путь, по которому следует передать данные. Маршрутизатор может выбрать один из нескольких маршрутов доставки пакета адресату.

Маршрут – последовательность прохождения пакетом информации узлов сети.

В отличии от коммутатора, маршрутизатор видит все связи подсетей друг с другом, поэтому он может выбрать наилучший маршрут и при наличии нескольких альтернативных маршрутов. Решение о выборе маршрута принимается каждым маршрутизатором, через который проходит сообщение. Если в таблице маршрутизации для адреса нет описанного маршрута, пакет отбрасывается.

Вывод:

Мы изучили виды сетевого оборудования: cетевые кабели, адаптеры, концентраторы, коммутаторы, маршрутизаторы, а также познакомились с их характеристеками (параметрами).

Сетевые протоколы

Сетевой протокол — набор правил, позволяющий осуществлять обмен данными между составляющими сеть устройствами, например, между двумя сетевыми картами ( рис. 1.11).

Рис. 1.11.Иллюстрация к понятию Сетевой протокол

Читайте также:  Стабилизатор напряжения 10 квт отзывы

TCP/IP

Стек протоколов TCP/IP — это набор протоколов, его название происходит от двух наиболее важных протоколов, являющиеся основой связи в сети Интернет. Протокол TCP разбивает передаваемую информацию на порции (пакеты) и нумерует их. С помощью протокола IP все пакеты передаются получателю. Далее с помощью протокола TCP проверяется, все ли пакеты получены. При получении всех порций TCPрасполагает их в нужном порядке и собирает в единое целое. В сети Интернет используются две версии этого протокола:

  • Маршрутизируемый сетевой протокол IPv4. В протоколе этой версии каждому узлу сети ставится в соответствие IP-адрес длиной 32 бита (т.е. 4 октета или 4 байта).
  • IPv6 позволяет адресовать значительно большее количество узлов, чем IPv4. Протокол Интернета версии 6 использует 128-разрядные адреса, и может определить значительно больше адресов.

Примечание

IP-адреса стандарта IPv6 имеют длину 128 бит и поэтому в четыре раза длиннее, чем IP-адреса четвертой версии. IP-адреса версии v6 записываются в следующем виде:X:X:X:X:X:X:X:X, где X является шестнадцатеричным числом, состоящим из 4-х знаков(16 бит), а каждое число имеет размер 4 бит. Каждое число располагается в диапазоне от 0 до F. Вот пример IP-адреса шестой версии: 1080:0:0:0:7:800:300C:427A. В подобной записи незначащие нули можно опускать, поэтому фрагмент адреса: 0800: записывается, как 800:.

ARP

Для взаимодействия сетевых устройств друг с другом необходимо, чтобы у передающего устройства был IP– и MAC-адреса получателя. Набор протоколов TCP/IP имеет в своем составе специальный протокол, называемый ARP (Address Resolution Protocol — протокол преобразования адресов), который позволяет автоматически получить MACадрес по известным IP-адресам

DHCP-протокол

Распределением IP-адресов для подключения к сети Интернет занимаются провайдеры, а в локальных сетях – сисадмины. Назначение IP-адресов узлам сети при большом размере сети представляет для администратора очень утомительную процедуру. Поэтому для автоматизации процесса разработан протокол Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) , который освобождает администратора от этих проблем, автоматизируя процесс назначения IP-адресов всем узлам сети.

HTTP протокол

HTTP протокол служит для передачи гипертекста, т.е. для пересылки Web-страниц с одного компьютера на другой. Основой HTTP является технология "клиент-сервер", то есть предполагается существование потребителей (клиентов), которые инициируют соединение и посылаютзапрос, и поставщиков (серверов), которые ожидают соединения для получения запроса, производят необходимые действия и возвращают обратно сообщение с результатом.

FTP протокол

FTP протокол передачи файлов со специального файлового сервера на компьютер пользователя. Установив связь с удаленным компьютером, пользователь может скопировать файл с удаленного компьютера на свой или скопировать файл со своего компьютера на удаленный.

POP протокол

POP стандартный протокол получения почтового соединения. Серверы POP обрабатывают входящую почту, а протокол POP предназначен для обработки запросов на получение почты от клиентских почтовых программ.

SMTP протокол

SMTP-протокол, который задает набор правил для отправки почты. Сервер SMTP возвращает либо подтверждение о приеме, либосообщение об ошибке, либо запрашивает дополнительную информацию.

Комментировать
0 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
Adblock detector