تفاوت هاب و سوئیچ و روتر

اگر به‌عنوان مدیر یک شبکه درک درستی از تفاوت هاب و سوئیچ و روتر نداشته و نتوانید با توجه به نیازهای شبکه یک گزینه مناسب انتخاب کنید، ممکن است به‌اشتباه هزینه‌های گزافی صرف تهیه تجهیزات شبکه کنید که عملا نباید می‌کردید! هم هاب، هم سوئیچ و هم روتر به‌نحوی به اتصال شبکه کمک می‌کنند؛ در حالی که کارکردها و کاربردهای آنها ها با یکدیگر بسیار متفاوت است. در ادامه راهنمای ساده‌ای در زمینه تفاوت این سه سخت‌افزار ارتباطی شبکه گردآوری کرده‌ایم که در درک بهتر تفاوت آنها به شما عزیزان کمک می‌کند.

هاب چیست؟

هاب کابل شبکه را به‌صورت طولی افزایش می‌دهد. این سخت‌افزار مجموعه‌ای از سوکت‌های کابل شبکه دارد که هر کابل به یکی از آنها وصل می‌شود. هر سیگنالی که از یکی از کابل‌ها بگذرد، وارد هاب شده و بعد روی تمام کابل‌های متصل کپی می‌شود. شاید شنیده باشید که به آنها هاب اترنت و ریپیتر چند پورتی هم بگویند. خود هاب به‌تنهایی هیچ قدرت پردازشی ارائه نمی‌دهد و فقط داده‌های دریافتی را روی تمام کابل‌های متصل دیگر کپی می‌نماید. بنابراین نیازی به مشاهده اطلاعات در هدر بسته‌های ورودی یا فریم‌های داده ندارد و هیچ تصمیمی در مورد مقصد داده‌ها نمی‌گیرد.

چرا از هاب استفاده کنیم؟

از آنجا که هاب نیازمند هیچگونه قدرت محاسباتی یا سیستم عامل پیچیده‌ای نیست، هزینه‌ها را به‌نوعی کاهش می‌دهد. حتی با وجود ترافیک بسیاری که برای کپی تمام داده‌های دریافتی ایجاد می‌کند، این ترافیک به اندپوینت‌های شبکه آسیبی نمی‌زند. چون کارت‌های شبکه طوری برنامه‌‌ریزی شده‌اند که فقط به بسته‌های داده با آدرس مک مناسب در هدر دقت کنند.

کجا از هاب استفاده کنیم؟

سخت‌افزار ارتباطی هاب برای شبکه‌های کوچک فوق‌العاده ارزشمند و مفید است؛ چرا که امکان برقراری ارتباط با شبکه‌های بزرگ‌تر حاوی دستگاه‌های پیچیده‌تر را فراهم می‌کند و قیمت آن کمتر از قیمت سوئیچ است.

چند نوع هاب داریم؟

هاب‌ها بسته به ظرفیتی که دارند به انواع مختلفی تقسیم می‌شوند. معمولا دستگاه‌های ارزان ظرفیت چندان زیادی ندارند؛ در حالی که دستگاهی با توان عملیاتی بیشتر برای حجم بیشتر داده‌ها، عملا گران‌تر از سوئیچ است و پورت‌های بیشتری نسبت به هاب‌های ارزان‌قیمت بازار دارد.

مزیت‌های هاب چیست؟

هاب شبکه برای شبکه‌هایی با اندپوینت‌های کمتر، مشاغل کوچک‌تر و کسب‌و‌کارهایی مناسب است که ترافیک داده کمتری دارند و نمی‌خواهند برای تجهیزات ارتباطی خیلی هزینه کنند.

معایب هاب چیست؟

اگر کسب‌و‌کاری به هاب با ظرفیت پردازش ترافیک زیاد نیاز داشته باشد، باید به‌اندازه سوئیچ هزینه هاب بپردازد. از طرفی اگر از هاب‌های معمولی برای بیش از چند اندپوینت استفاده کند، احتمال کاهش ترافیک وجود دارد و همه اینها در حالی است که هیچ بازخورد نظارتی ارائه نمی‌دهد و عملا می‌توان گفت توسط تکنولوژی وای فای منسوخ شده است. در یک کلام می‌توان گفت سنجش همه داده‌ها در تمام اندپوینت‌های متصل، مهم‌ترین ضعف هاب است.

سوئیچ چیست؟

سوئیچ پرکاربردترین دستگاه شبکه است. چراکه از همان ابتدا برای اتصال در شبکه‌های خصوصی طراحی شده بود. این سخت‌افزار هم عملکردی مشابه هاب دارد. با یک تفاوت مهم و آن اینکه داده‌های دریافتی را روی یک کابل متصل کپی می‌کند. همین تفاوت ساده ترافیک شبکه را به شدت کاهش می‌دهد.

سوئیچ آدرس پورت‌های خود را می‌داند و هدر بسته‌های داده را چک می‌کند تا آدرس مک مبدا و مقصد را دقیقا بخواند. این آدرس‌ها مربوط به یک کارت شبکه در انتهای دیگر کابل هستند که روی یک رایانه شخصی، چاپگر و غیره تعبیه شده‌اند.

بنابراین، هنگامی که یک فریم داده به یک پورت می‌رسد، سوئیچ آدرس مقصد را در هدر خود می‌خواند و آن را روی پورتی مرتبط با همان آدرس مک کپی می‌کند.

چرا از سوئیچ استفاده کنیم؟

سوئیچ ترافیک کمتری نسبت به هاب تولید می‌کند و بیشترین کاربرد آن برای پیونددهی دستگاه‌های شبکه به یکدیگر است. هر سوئیچ به‌طور مجزا وظایف راحتی دارد و اگر به چند سوئیچ دیگر متصل شود، به‌راحتی می‌تواند داده‌ها را در یک شبکه نسبتا پیچیده و گسترده منتقل کند.

مهندسان IT برای ایجاد یک شبکه بزرگ، سوئیچ‌ها را به هم وصل می‌کنند. بنابراین پورت روی سوئیچ به آدرس‌های متعدد ختم می‌شود و باید بیاموزد چه آدرسی در انتهای هر کابل متصل قرار گرفته است.

 اگرچه این سخت‌افزار به قدرت پردازش چندانی نیاز ندارد، تراشه‌های روی این دستگاه می‌توانند ترافیک شبکه را با الگوریتم‌های صف، آمارگیری و کپی داده‌ها مدیریت کنند.

کجا از سوئیچ استفاده کنیم؟

هزینه کمتر سوئیچ نسبت به هاب باعث نفوذ این دستگاه به بازار و جذابیت بیشتر آن نسبت به سایر دستگاه‌های ارتباطی شد. با این حال تسلط هاب‌های وای‌فای در بازار شبکه کسب‌وکارهای کوچک، محبوبیت سوئیچ را برای این مشتریان کمتر کرده است.

سوئیچ فوق‌العاده مقیاس‌پذیر است و می‌تواند یک شبکه را تا بی‌نهایت گسترش دهد. بنابراین هیچ محدودیتی برای اندازه شبکه‌ای که با سوئیچ می‌سازیم، وجود نخواهد داشت.

چند نوع سوئیچ داریم؟

سیسکو به‌عنوان بزرگ‌ترین تولید کننده سوئیچ در جهان، این سخت‌افزار را به پنج نوع مختلف تقسیم می‌کند:

سوئیچ‌های مدولار – این سوئیچ‌ها تقریباً شبیه کیت‌ها هستند، چون می‌توان از نظر فیزیکی و منطقی ویژگی‌های دیگری نظیر عملکردهای فایروال، اتصال WiFi، منابع تغذیه اضافی یا فن‌های اضافه به آنها افزود. این واحدها فوق‌العاده انعطاف‌پذیر اما گران هستند.

سوئیچ‌ با پیکربندی ثابت – این سوئیچ‌های کلاسیک به صورت یک جعبه بسته با تعدادی پورت ثابت روانه بازار می‌شوند و مجموعه‌ای از سوئیچ‌های هوشمند، قابل مدیریت و غیر قابل مدیریت هستند.

سوئیچ‌های هوشمند – این نوع سوئیچ قابلیت شکل‌دهی ترافیک و گزارش عملکرد را فراهم می‌کند و اغلب در کنار یک نرم افزار به‌عنوان بخشی از یک پلتفرم فروخته می‌شود.

سوئیچ‌های قابل مدیریت – -سوئیچ قابل مدیریت را می‌توان به عنوان یک سوئیچ استاندارد در نظر گرفت که با قابلیت‌هایی مثل شکل دهی ترافیک و گزارش وضعیت روانه بازار می‌شود.

سوئیچ غیر قابل مدیریت– این نوع سوئیچ‌ها معمولاً با عوامل SNMP از پیش نصب‌شده روانه بازار می‌شوند، اما از قابلیت‌های پیچیده‌تری همچون معیارهای شکل‌دهی ترافیک شبکه پشتیبانی نمی‌کنند.

در همین راستا مقاله آشنایی کامل با انواع سوئیچ‌های شبکه سیسکو را بخوانید.

مزیت‌های سوئیچ چیست؟

سخت‌افزار سوئیچ یکی از تجهیزات ضروری شبکه است که در طیف گسترده‌ای از انواع مختلف وارد بازار می‌شود و برای کسب‌و‌کارها با بودجه‌های کم و زیاد، یک انتخاب مناسب است.

معایب سوئیچ چیست؟

امکان افزایش حجم داده و سرریزشدن داده‌ها وجود دارد. از طرفی سوئیچ های پیشرفته بازار که از قابلیت شکل‌دهی ترافیک پشتیبانی می‌کنند، به‌نسبت گران هستند.

روتر چیست؟

کاربرد اصلی روترها ارسال داده میان شبکه‌هاست. البته این لزوما به این معنی نیست که فقط از عهده ارسال داده‌ها خارج سایت شبکه برمی‌آید. برخی از شبکه‌های اداری از یک سری شبکه‌های محلی متصل به هم تشکیل شده‌اند و این شبکه‌ها با روتر به هم متصل می‌شوند.

در شبکه اینترنت برای انتقال داده از سوئیچ‌هایی که آدرس مک دارند استفاده نمی‌شود، هاب‌ها هم توجهی به آدرس ندارند و در چنین شبکه بزرگی به‌کار برده نمی‌شوند. در نهایت فقط روتر هست که با آدرس ip کار می‌کند و به عنوان دروازه‌ شبکه در نقطه تبادل اینترنت کاربرد دارد.

منطقه عملیاتی روتر یک فضای آدرس تعریف می‌کند. بنابراین مفاهیمی مانند پروتکل پیکربندی میزبان پویا (DHCP)، سرویس نام دامنه (DNS) و مدیریت آدرس ip تماما به یک روتر فیزیکی در شبکه مربوط می‌شوند. این سخت افزار به کسب و کارهای مختلف اجازه می‌دهد یک آدرس ip عمومی داشته باشند و بسیاری از آدرس‌ها را در LAN خصوصی خود مدیریت کنند.

چرا از روتر استفاده کنیم؟

وجود روتر برای ایجاد شبکه ضروری و الزامی نیست. چراکه تمام ارتباطات داخلی یک LAN را می‌توان بدون روتر نیز اجرا کرد. با این حال تعداد بسیار کمی از شبکه‌های محلی مجزا در دنیا هست که به اینترنت وصل می‌شوند و برای این اتصال به روتر نیاز دارند.

کجا از روتر استفاده کنیم؟

تمام مشاغلی که به اینترنت نیاز دارند، باید روتر داشته باشند. البته کسب‌و‌کارهای کوچک می‌توانند با هابی که توسط یک ISP ارائه می‌شود، کار خود را راه بیاندازند. این هاب در جایگاه یک روتر عمل کرده و آدرس‌ها را در تمام دستگاه‌های موجود در محل کسب‌و‌کار توزیع می‌کند.

چند نوع روتر داریم؟

روترها را می‌توان به دو دسته سیمی و بی‌سیم تقسیم کرد. البته ممکن است اسم روتر هسته یا لبه هم به گوشتان خورده باشد. این دستگاه‌ها در موقعیت‌های جغرافیایی مختلف روی یک شبکه قرار می‌گیرند. روتر هسته فقط از عهده مدیریت ترافیک شبکه برمی‌آید و ارتباطی با شبکه همسایه ندارد؛ در حالی که روتر لبه این اتصال را فراهم می‌کند.

مزیت‌های روتر چیست؟

داشتن روتر تنها راه اتصال به شبکه بزرگ اینترنت است. این قطعه سخت‌افزاری دو شبکه را به هم متصل می‌کند، آدرس‌های IP را مدیریت می‌کند و وظیفه ترجمه آدرس شبکه را برعهده می‌گیرد.

معایب روتر چیست؟

از معایب روترها می‌توان به این اشاره کرد که قادر به ایزوله‌کردن شبکه نبوده و در برابر حملات سایبری آسیب‌پذیر هستند.

تفاوت هاب و سوئیچ و روتر

در ادامه فاکتورهای اصلی تفاوت هاب و سوئیچ و روتر را مرور می‌کنیم:

• لایه شبکه: هاب روی لایه فیزیکی (لایه اول) مدل OSI، سوئیچ روی لایه پیوند داده (لایه دوم) مدل OSI و روتر روی لایه شبکه مدل OSI کار می‌کند.
• عملکرد: هاب می‌تواند چندین دستگاه اترنت را به عنوان یک بخش واحد متصل کند؛ در حالی که سوئیچ چندین دستگاه را در یک شبکه محلی به هم وصل می‌کند و LAN و WAN را به هم پیوند می‌دهد.
• نوع دستگاه: هاب هوشمند نیست؛ صرفا بسته‌ای را دریافت کرده و به تمام دستگاه‌های متصل ارسال می‌کند. در حالی که سوئیچ و روتر هر دو به عنوان دستگاه‌های هوشمند در نظر گرفته می‌شوند و بسته‌های دریافتی را به دستگاه‌های خاصی ارسال می‌کنند.
• فرم انتقال داده: داده‌های ارسالی هاب در قالب سیگنال و بیت‌های الکتریکی است. سوئیچ داده‌ها را در قالب فریم و بسته داده می‌فرستد. روتر نیز با بسته‌ها سروکار دارد.
• حالت انتقال: هاب از حالت نیمه دوبلکس برای تبادل داده استفاده می‌کند. سوئیچ از حالت نیمه/فول دوبلکس استفاده می‌کند و انتقال در روتر تمام دوبلکس است.
• آدرس مورد استفاده برای انتقال داده: ارسال داده‌ها در سوئیچ اترنت بر اساس آدرس MAC و در روتر بر اساس آدرس IP است. هاب با آدرس‌ها سروکار ندارد.

کلام آخر

دستگاه های شبکه نقش مهمی در ایجاد یک شبکه قوی و جریان یکپارچه داده‌ها از یک سمت به سمت دیگر دارند.‌ برای ارسال این داده‌ها از دستگاه‌های مختلف همچون سوئیچ‌ها، روتر‌ها و هاب‌ها استفاده می‌شود که پل یک شبکه چند پورته محسوب می‌شوند و هر کدام عملکرد خاص خود را دارند. حتی اگر در یک شبکه واحد ترکیب شوند. بنابراین مهم است با تفاوت هاب و سوئیچ و روتر آشنا باشید و بدانید بسته به نیاز خود کدام‌یک از این تجهیزات شبکه را انتخاب کنید.

اگر شما عزیزان اطلاعات بیشتری در این زمینه دارید، مشتاق شنیدن نظرات‌تان هستیم.