Макс Невелов Функция хаба
Хаб представляет собой устройство, которое распространяет информацию, полученную от одного порта, на все остальные порты. Он работает на физическом уровне модели OSI и не имеет возможности изучать данные, которые он передает. Хаб передает информацию всем подключенным устройствам без оглядки на адрес назначения.
Чем хаб отличается от свича? Свич обладает возможностью изучать адреса MAC устройств, подключенных к нему, и устанавливать соответствие между портами и MAC-адресами. Это позволяет свичу пересылать данные только тем устройствам, для которых данные предназначены, что повышает эффективность работы сети.
Использование хаба может привести к появлению коллизий и увеличению количества широковещательного трафика в сети. В отличие от хаба, свич эффективно решает эти проблемы, улучшая пропускную способность и безопасность сети.
| Хаб | Свич |
|---|---|
| Распространяет информацию на все порты | Пересылает данные только на нужные порты |
| Работает на физическом уровне модели OSI | Работает на канальном уровне модели OSI |
| Не имеет возможности изучать адреса MAC устройств | Изучает адреса MAC устройств и устанавливает соответствие между портами и MAC-адресами |
Передача данных
В отличие от хаба, свич работает на канальном уровне и передает данные только на нужные порты. Он анализирует MAC-адрес полученного пакета данных, исследует таблицу соответствия MAC-адресов и портов и передает пакет только на порт, который соответствует MAC-адресу получателя. Таким образом, свич обеспечивает более эффективную передачу данных, так как избегает излишней рассылки по всем портам.
В итоге, свич обладает высокой пропускной способностью и позволяет множеству устройств одновременно передавать данные в сети. Хаб же обеспечивает простую и дешевую сеть для небольших офисов или домашних сетей, где не требуется высокая скорость передачи данных.
Широковещательная рассылка
Хаб работает по принципу широковещательной рассылки, поэтому все данные, поступающие на один порт, моментально пересылаются на все остальные порты. Из-за этого, когда одно устройство находится в состоянии передачи данных, все другие устройства подключенные к хабу вынуждены слушать этот трафик, даже если данные не предназначены для них. В результате возникает значительная загрузка линии связи и снижается пропускная способность сети.
Свич же выполняет интеллектуальное управление трафиком и имеет возможность пересылать данные только адресату. Он анализирует MAC-адреса устройств на всех портах и запоминает, на какой порт какое устройство подключено. Таким образом, свич создает таблицу адресов, по которой он определяет, куда отправлять данные. Если адрес получателя неизвестен, свич передает пакет данных на все порты, кроме того, с которого он поступил. Как только свич обнаруживает информацию о адресе получателя, он добавляет его в таблицу адресов и переходит в режим пересылки данных только адресатам.
Таким образом, свич позволяет значительно улучшить производительность сети, так как минимизирует количество передаваемых данных и экономит пропускную способность. В то же время, использование хаба может привести к перегрузке и неполадкам в сети из-за постоянной широковещательной рассылки данных.
Топология сети
Топология сети определяет физическую структуру и логическую организацию связей между устройствами в сети. Она определяет, как устройства подключены друг к другу и каким образом информация передается между ними.
Существуют различные типы топологий, такие как старые и многоуровневые, однако в данной статье рассмотрим наиболее распространенные:
1. Звезда:
Топология звезды представляет собой центральное устройство (как правило, свитч или маршрутизатор), к которому подключены все остальные устройства в сети. Все данные передаются через этот центральный узел, что обеспечивает высокую степень контроля и надежности.
2. Кольцо:
В топологии кольца каждое устройство подключено к двум соседним устройствам, образуя замкнутую цепь или кольцо. Преимущество этой топологии — отсутствие центрального устройства. Однако, поломка или отключение любого устройства может привести к нарушению функционирования всего кольца.
3. Шина:
Топология шины представляет собой линейную структуру, в которой все устройства подключены к одной линии связи, называемой шиной. Все устройства имеют одинаковые права доступа к шине, что может приводить к конфликтам при передаче данных. Однако, такая топология отлично подходит для небольших сетей, где нагрузка на шину не очень высока.
Различные типы топологий имеют свои достоинства и недостатки и выбор топологии зависит от конкретных требований сети и ее размера.
Чем отличаются управляемый коммутатор от неуправляемого?
Перед началом выбора коммутатора стоит самостоятельно определиться с основными потребностями и задачами, которые необходимо будет решать устройству. Далее в этой статье мы рассмотрим основные отличия неуправляемого коммутатора от управляемого, которые должны будут помочь в принятии окончательного решения.
Сетевой коммутатор – устройство, предназначенное для объединения нескольких сетевых устройств (или узлов) для передачи данных, обычно в одном сегменте. Данное устройство работает на канальном (L2) или сетевом уровне (L3) модели OSI, но об этом позже.
Коммутаторы различаются и по скорости работы (передачи данных): 10/100Мбит, 1Гб, 10Гб и даже 100Гб. Многие коммутаторы поддерживают автоматическое определение скорости. В современном мире не нужно разбираться, какой кабель подобрать: прямой или кроссовый, поэтому можно всегда использовать прямой при подключении любых устройств (функция MDI/MDIX).
Так в чем же разница между управляемыми и неуправляемыми коммутаторами? Конечно, в самой начинке и функционале.
Разберем каждый свитч по его возможностям.
Неуправляемый коммутатор – это устройство по функционалу напоминающее хаб, т.е. самостоятельно передающее пакеты данных с одного порта на остальные. НО! В отличие от хаба свитч передает данные только непосредственно получателю, а не всем устройствам подряд, так как в коммутаторе есть таблица MAC-адресов, благодаря которой коммутатор помнит на каком порту какое находится устройство.
Неуправляемый свитч с оптическими портами может являться альтернативой медиаконвертера с ограниченным количеством портов, например, когда необходимо конвертировать оптику и передавать пакеты данных далее сразу на несколько портов/устройств.
Стоит отметить, что в данных коммутаторах нет web-интерфейса, так как настраивать в них нечего.
Самый очевидный пример использования – объединение компьютеров, камер, контроллеров и других ethernet устройств в одну сеть.
Управляемый коммутатор – более сложное устройство, которое может работать как неуправляемый, но при этом имеет ручное управление, расширенный набор функций и поддерживает протоколы сетевого управления по сети благодаря наличию микропроцессора (по сути управляемый свитч – это узкоспециализированный компьютер).
Доступ к настройкам данного типа устройства осуществляется несколькими способами: при помощи протокола Telnet или SSH, WEB-интерфейса или через SNMP; используется графическое меню, текстовое меню или командная строка.
Одно из основных преимуществ управляемого коммутатора – это возможность разделения локальной сети с помощью VLAN. То есть помимо заполнения MAC-таблицы коммутатор добавляет информацию о принадлежности полученного кадра к определенному сегменту сети. Соответственно, как минимум, мы избавляемся от большого количества широковещательного трафика, устанавливаем самостоятельно доступность устройств к определенной подсети и повышаем безопасность.
Еще одно отличие управляемого коммутатора – протоколы резервирования, которые позволяют создавать сложные топологии. Стандарт Ethernet поддерживает только последовательное соединение, но при помощи специальных «хитростей» в логике работы устройств можно организовывать физические кольца, полукольца, и сети типа Mesh (ячеистая топология). При этом на самом деле логическое подключение все равно остаётся шинным.
Ниже приведен пример (схема), решающий сразу несколько задач. Во-первых, это резервирование коммутаторов в кольце, т.е. есть существует основное кольцо Turbo Ring; к нему подключены ещё несколько коммутаторов через Turbo Chain без изменения основной топологи кольца.
В последнее время становится популярным ещё один, особый вид устройства – smart-коммутатор. Его иногда называют полууправляемым или настраиваемым.
Существует понятие «уровень коммутатора». Оно основано на сетевой модели OSI (open system interconnection) – Базовая эталонная модель взаимодействия. Всего уровней для сетевого взаимодействия – семь. Рассмотрим только интересующие нас L2 и L3.
L2 – канальный уровень. Здесь выполняется работа с кадрами (фреймами). Коммутаторы данного уровня идентифицируют и передают информацию по MAC-адресам, т.е. здесь мы еще не сталкиваемся с ip-адресами. Коммутаторы L2 бывают управляемыми и неуправляемыми. В этой статье речь шла в основном о них.
L3 – сетевой уровень. Здесь коммутаторы уже понимают ip-адреса устройств, определяют пути передачи данных и кратчайшие маршруты (маршрутизация) с использованием протоколов, например, RIP v.1 и v.2, OSPF и др. Коммутаторы L3, как уже понятно, могут быть только управляемыми.
голоса
Рейтинг статьи
Что такое сетевой коммутатор
Коммутаторы являются важными компонентами каждой сети. Коммутаторы упрощают совместное использование ресурсов, связывая все оборудование, такое как компьютеры, принтеры или другие электронные устройства. Коммутатор позволяет связанным устройствам передавать данные и общаться друг с другом. Сетевой коммутатор обычно работает на втором уровне модели взаимодействия открытых систем (OSI), уровне канала данных. Пакеты данных или кадры данных отправляются, принимаются и пересылаются по сети коммутаторами пакетов. Всякий раз, когда пакеты отправляются через физические порты, он получает их и отправляет обратно через эти порты, но только на устройства, предназначенные для доступа.
Как работает сетевой коммутатор
Когда устройство подключено к коммутатору, оно записывает свой адрес управления доступом к среде (MAC), код, включенный в карту сетевого интерфейса устройства (NIC), которая подключается к коммутатору через соединение Ethernet. Коммутатор использует MAC-адрес, чтобы определить, какое подключенное устройство отправляет исходящие пакеты и куда должны быть доставлены входящие пакеты. Пакет отправляется на соответствующий порт, ведущий к устройству назначения после сопоставления его адреса. Как правило, коммутационные устройства предлагают полнодуплексную функциональность, так что пакеты, приходящие и отправляемые в соединение, занимают всю полосу пропускания приложения коммутатора. Это снижает вероятность одновременного столкновения трафика друг с другом. Устройства, подключенные к портам коммутатора, могут передавать данные на любые другие порты без помех. Он принимает и проверяет фреймы данных, которые поступают на любой из его портов. Он поддерживает одноадресную, многоадресную и широковещательную передачу.
Отличие свитча от хаба (сетевого концентратора)
Больше всего хаб похож на не управляемый коммутатор. Но у них есть различия. Хаб просто передает все полученные пакеты на все порты какие у него есть в наличии, кроме того откуда пакет пришел. Коммутатор же более умный – хранит таблицы MAC адресов и, после некоторого обучения, передает пакеты только на нужный порт, где находится адресат, не замусоривая лишним трафиком сеть.
Если к хабу подключено несколько устройств, то он работает со скоростью самого низкоскоростного подключенного устройства. В то время как на коммутаторе для каждого подключения на каждом порту выставляется своя скорость. То есть, если на одном порту в результате автопереговоров была выставлена скорость 100 Мбит в секунду, то на другом может быть и 1 Гбит в секунду. Конечно, если коммутатор поддерживает такую скорость.
Сейчас сложно найти в продаже хаб, так как их уже не производят, хотя они могут быть полезны для анализа обмена между двумя устройствами. Для этих целей сейчас покупают коммутаторы и роутеры с зеркалированием портов.
Ответы:
Shurovik:
Хаб (он же коммутатор) – устройство для объединения нескольких компов
в сеть. Действие его простое: получив пакет данных с одного порта, он рассылает
его по всем остальным. Если несколько пакетов идут в один порт одновременно, то
они сталкиваются. Отсюда и т.н. “коллизии”, которые замедляют работу сети. Свитч
(он же концентратор) – тот же хаб, только с “мозгами”. Он запоминает, какой адрес
на каждом его порту, и когда приходит пакет данных (а в заголовке пакета есть информация,
кому и от кого), он его отсылает на нужный порт. Роутер (он же маршрутизатор) –
устройство, объединяющее в себе свитч и прокси-сервер. Т.е., это устройство может
работать как сервер, объединяя несколько компьютеров и предоставляя им выход в Инет
через один внешний адрес. Иногда роутером может служить один из компьютеров сети.
Но в случае, если покупка отдельного компа под роутер нецелесообразна, ставится
более простой вариант в виде отдельного устройства. Конечно, возможностей у него
меньше, но и цена тоже.
Alex:
Только немного наоборот: хаб – концентратор, свитч – коммутатор.
Far:
Свич и коммутатор – это одно и тоже. Свич позволяет передавать инфу только по тем портам, по которым это необходимо, и не забивает другие порты инфой, в отличие от хаба, который дублирует инфу на все порты.
А маршрутизатор отыскивает наиболее короткий и рациональный путь прохождения инфы.
Для проектирования локальной сети лучше всего использовать коммутатор, он же свич. А хабы или же концентраторы вообще больше не выпускаются.
Dr.Boom:
Управляемый свитч, он же роутер – это свитч с еще \”более умными мозгами\”, который помимо вышеуказанного умеет определять битые пакеты и отправлять их обратно от получаемого порта для повторной отправки этого пакета… Если и повторный пакет оказывается битым, он (упр. свитч) блочит порт, откуда идут битые пакеты… Не обязательно после второго битого пакета порт блочится, можно настроить кол-во попыток. Иногда маршрутизаторы называют роутерами, но это ошибочно… Ибо маршрутизатор имеет еще больше \”мозгов\”, чем роутер (упр. свитч).
Продолжая разбираться в различиях между устройствами связи нельзя оставить без внимания сравнение и отличие коммутатора от маршрутизатора, которые хоть и служат для создания определённой сети и даже схожи внешне, имеют разные характеристики и возможности.
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.
Маршрутизатор. Коммутатор. Хаб. Что это и в чем разница?
Привет, мир! Сегодня говорим про то, в чем разница между маршрутизатором, коммутатором и хабом.
Для сетевого специалиста это можно объяснить просто — хаб работает на первом уровне модели OSI, коммутатор на втором, а маршрутизатор на третьем. На этом все, спасибо, пока!
Ладно — ладно, шутка, сейчас попробуем перевести это на человеческий язык.
Хаб
Хаб, или как его еще называют концентратор, самое простое устройство для соединения нескольких девайсов в одну сеть. В хабе есть несколько портов, в которые подключаются устройства и, хаб — это максимально примитивное устройство, без мозгов. Его задача заключается в том, что когда на вход одного порта приходят данные, он их копирует и рассылает их по всем своим портам. Единственное, что он знает — к каким портам подключены устройства. В итоге все в сети получают эти данные и смотрят на адрес получателя, кому они предназначены. Если ему — то принимают, если не ему, то уничтожают данные.
Это как если бы почту вашего соседа получали все жильцы дома, открывали письмо, а если оно не для них, выкидывали бы. Не самый продуктивный и безопасный способ передачи информации. В современных сетях хабы уже не используются.
Коммутатор
Коммутатор, или как в профессиональной среде его называют свитч, это устройство уже поумнее. К нему также подключаются сетевые устройства в порты для того чтобы образовать сеть, однако, он отличается от хаба тем, что пришедший к нему траффик он высылает уже не на все порты, а непосредственно получателю. Исключения — бродкаст или мультикаст сообщения, которые рассылаются на все порты.
Если кратко, бродкаст — широковещательное сообщение. Его получают все устройства в текущей подсети. Пример из жизни — массовая почтовая рассылка всем клиентам компании или надпись баллончиком на входной двери квартиры «Верни долг». Во втором примере кажется, что, она предназначается только одному человеку, но мы то с вами понимаем. Мультикаст — отправляется на специальный адрес, который получат те, кто его слушают. Это как настроить свой приемник на определенную радиоволну и слушать только ее. Откуда он знает куда пересылать данные? У него есть специальная таблица, в которой есть соответствие физического адреса устройства или, как говорят MAC — адреса, (выглядит примерно вот так: 50-46-5D-6E-8C-20) и к какому порту оно подключено. Ориентируясь на эту информацию коммутатор принимает решения о том, куда направить данные. Хабы и коммутаторы используются для построения своей локальной сети, например, дома или в офисе, а вот для того, чтобы соединять сети и передавать данные наружу из этой сети, как, например, в интернет, нам уже понадобятся маршрутизаторы.
Маршрутизаторы
Маршрутизаторы или роутеры, в отличии от коммутаторов и хабов умеют работать с IP — адресами. Как понятно из названия, машрутизатор занимается тем, что машрутизирует данные из одной сети в другую, основываясь на IP — адресе приходящих к нему данных. Когда к нему приходит пакет с данными, он смотрит на адрес назначения и затем в свою таблицу маршрутизации и после этого принимает решение, что сделать с данными — перенаправить данные в свою сеть или отправить дальше в другую сеть. Это самый умный девайс из нашего сегодняшнего списка, так сказать, сын маминой подруги среди активных сетевых устройств, и он знает топологию сети и куда нужно слать данные, чтобы они достигли цели. Ну и помимо этих основных задач, маршрутизатор также может выступать в качестве DHCP и DNS сервера, иметь настройки безопасности и кучу разных дополнительных функций.
Функция свича
Свич также способен автоматически определять скорость и дуплексное соединение с подключенным устройством, что упрощает процесс настройки сети. Он отслеживает состояние портов и автоматически перенаправляет трафик в случае возникновения сбоев или отключения одного из устройств. Кроме того, свич имеет возможность работы в режиме «store and forward», что позволяет ему проверять целостность пакетов перед их передачей.
В отличие от хаба, свич анализирует адреса устройств и формирует таблицу соответствия портов и MAC-адресов. Это позволяет ему направлять пакеты только на те порты, где находятся нужные устройства, избегая излишнего широковещательного трафика. Таким образом, свич обеспечивает более эффективное использование пропускной способности сети и повышает безопасность передачи данных.
Фильтрация данных
Хаб же работает на физическом уровне и просто ретранслирует сигналы со всех подключенных портов на остальные порты. Он не имеет возможности фильтрации данных и не знает, какие устройства подключены к нему. Это означает, что все устройства на сети получат все данные, которые были отправлены от любого устройства на сети. Таким образом, хаб является неэффективным с точки зрения использования пропускной способности сети и защиты данных.
Свич, в отличие от хаба, имеет возможность фильтровать данные. Он создает таблицу MAC-адресов, в которой сохраняются данные о том, на каком порту находится какой устройство. Когда пакет данных приходит на свич, он сравнивает MAC-адрес назначения со своей таблицей и отправляет пакет только на соответствующий порт, на котором находится нужное устройство. Это позволяет значительно снизить загрузку сети и обеспечить более эффективную передачу данных.
Таким образом, основное отличие между хабом и свичем в плане фильтрации данных заключается в том, что свич способен анализировать и обрабатывать информацию выше канального уровня модели OSI, в то время как хаб работает только на физическом уровне и просто ретранслирует сигналы со всех портов.
Управление трафиком
Хаб является простым устройством, которое ретранслирует все полученные сигналы на все подключенные к нему порты. Это означает, что если устройство отправляет сигнал на хаб, то все остальные устройства на сети также получат этот сигнал. Управление трафиком отсутствует, и все устройства работают в одном громоздком коллективном канале, что может привести к возникновению коллизий и перегрузке.
Свич, в свою очередь, обладает возможностью управлять трафиком. Он функционирует на уровне канального уровня и имеет таблицу соответствия между MAC-адресами устройств и их портами. Когда свитч получает сигнал, он просматривает его MAC-адрес и пересылает его только на тот порт, для которого есть соответствие в таблице. Таким образом, свитч позволяет организовать отдельные сегменты сети, где данных нетребуется отправлять на всех подключенных устройствах. Это позволяет увеличить пропускную способность сети и снизить вероятность возникновения коллизий.
Кроме того, свитч может выполнять другие функции управления трафиком, такие как контроль скорости передачи данных (QoS), фильтрация пакетов и управление виртуальными локальными сетями (VLAN).
Итак, свитч управляет трафиком на более высоком уровне, чем хаб, что делает его более эффективным и предпочтительным решением для построения сети.
Что такое хаб, свитч и роутер?
Для создания локальной или домашней сети нужны особые устройства. Из этой статьи Вы узнаете немного о них. Я постараюсь объяснить как можно проще, чтобы понял каждый.
Хаб (Hub), свитч (switch) и роутер (router) предназначены для создания сети между компьютерами. Разумеется после создания эта сеть будет ещё и функционировать.
Хаб — это повторитель. Всё что к нему подключено — будет повторяться. На хаб даётся один IP адрес и поэтому всё связано. Например Вы подключили 5 компьютеров через Хаб. Чтобы передать данные от пятого компьютера к первому, эти данные будут проходить через все компьютеры в сети. Это похоже на параллельный телефон — доступ к Вашим данным может получить любой компьютер и Вы так же. За счёт этого так же увеличивается нагрузка и распределение. Соответственно чем больше компьютеров подключено, тем медленнее будет соединение и больше нагрузка на сеть. Именно поэтому в наше время всё меньше выпускают хабов и всё меньше ими пользуются. Скоро совсем исчезнут.
Что такое свитч (switch)?
Свитч пришёл на смену хабу и исправляет недостатки предшественника. Каждый подключенный к свитчу имеет свой отдельный IP адрес. Этим самым снижается нагрузка на сеть и каждый компьютер получит лишь то, что ему нужно и другие об этом не узнают. Но у свитча есть недостаток, связанный с достоинством. Дело в том, что если Вы хотите разделить сеть на более чем 2 компьютера, то Вам будет нужно больше IP адресов. Обычно это зависит от провайдера, а он обычно даёт только один IP адрес.
Что такое роутер (router)?
Роутер — его часто ещё называют маршрутизатором. Почему? Да потому что он является связующим звеном между двумя различными сетями и передает данные, основываясь на определенном маршруте, указанном в его таблице маршрутизации. Если выражаться очень просто, то роутер является посредником между Вашей сетью и выходом в интернет. Роутер исправляет все ошибки предшественников и именно поэтому в наше время он наиболее популярен. Особенно если учесть тот факт, что зачастую роутеры снабжаются Wi Fi антеннами для передачи интернета на беспроводные устройства, а так же имеют возможность подключать USB модемы.
Роутер можно использовать как отдельно: ПК -> роутер -> интернет , так и совместно с другими устройствами: ПК -> свитч/хаб -> роутер -> интернет .
Ещё одним достоинством роутера является его простая установка. Зачастую от Вас требуются лишь минимальные знания, чтобы подключить, настроить сеть и выйти в интернет.
Итак. Подведу небольшие итоги.
Все эти устройства нужны для создания сети. Хаб и свитч не особо отличаются друг от друга. Роутер — самое нужное и удобное решение для создания сети.
Скорость передачи данных
Свитч работает на более высокой скорости, чем хаб. Он использует технологию коммутации пакетов, благодаря которой может передавать данные одновременно на различные порты. Это позволяет свитчу обеспечить более стабильную и быструю передачу данных.
Хаб же работает на скорости 10 Мбит/с или 100 Мбит/с и использует технологию широковещательной передачи данных. В случае хаба, все устройства, подключенные к нему, совместно используют доступ к сети, что может приводить к перегрузкам и задержкам в передаче данных.
Таким образом, свитч обеспечивает более высокую скорость передачи данных и более эффективное использование сети, чем хаб.
