Чем отличается коммутатор от маршрутизатора и роутера простыми словами
Перейти к содержимому

Чем отличается коммутатор от маршрутизатора и роутера простыми словами

  • автор:

В чем разница между коммутатором или свитчем и маршрутизатором, отличия

Отличи

Коммутаторы и маршрутизаторы – это специальные устройства, которые объединяют технику и обеспечивают работу в сети интернет. На первый взгляд кажется, что разницы между маршрутизатором и коммутатором нет, но на самом деле она огромна – в чем же она заключается? Если владелец использует несколько гаджетов, подключает их к сети, то для стабильной работы ему понадобятся оба устройства.

Что такое коммутатор, маршрутизатор, роутер и свитч

Коммутатор называют сетевым коммутатором или свитчем. Основная задача – соединение нескольких устройств внутри одного сегмента и переключение гаджетов между собой. Именно поэтому он получил название «свитч», что в переводе дословно обозначает «переключение» или «выключение».

Маршрутизатор – это особое устройство, которое часто называют роутером. Оно предназначено для подключения домашней сети к локальной сети интернет и обеспечение стабильной связи. Роутер – это своеобразный сетевой компьютер, который можно настраивать удаленно, он передает пакеты данных по канальной системе и обеспечивает стабильную работу раздачи Вай-Фая.

В чем различия

Коммутатор и маршрутизатор отличаются друг от друга по типу назначения, способу передачи и характеристикой деятельности.

  • свитч связывает между собой гаджеты в пределах одной сети, маршрутизатор обеспечивает связь нескольких сетей;
  • коммутатор нельзя подключить к интернету, он только связывает между собой устройства;
  • маршрутизатор настраивают на конкретный тип передачи данных, он обеспечивает стойкий сигнал Вай-Фай;
  • если свитч не заменяет маршрутизатор, то роутер с несколькими гнездами используют как переключатель устройств внутри одной домашней сети.

Сходство обоих устройств чисто внешнее. Обе коробки выглядят одинаково, с лицевой стороны есть небольшой дисплей с выведением инфракрасного сигнала о включении, с внутренней стороны устройства оснащены гнездами, куда вставляют провода от дополнительных гаджетов.

Функции

Роутер или маршрутизатор необходим для того, чтобы внутри помещения была интернет-связь. Он обеспечивает соединение с глобальной сетью и поддерживает сигнал. Описание и особенности:

  • передает пакет трафика между провайдером и устройствами домашней группы;
  • выстраивает маршруты для передачи данных;
  • проводит шифрование пакетных данных;
  • есть дополнительные функции: родительский контроль, защита от атак, встроенный антивирус.

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

Для эффективной работы роутер снабжен отверстием для aDSL. Это основной порт, куда подключают кабель локальной сети. Помимо этого, на роутере есть кнопка включения и выключения, а также дополнительные порты для подключения различных устройств. Чаще всего на роутере есть антенна, которая помогает раздавать сигнал Вай-Фай на разные расстояния.

Коммутатор или свитч подключает между собой устройства, поэтому на панели гораздо больше отверстий, чем на роутере. В отличие от него коммутатор соединяет гаджеты только по проводам, он не умеет раздавать Вай-Фай.

Особенности и описание:

  • создает сетевое подключение внутри одной группы;
  • необходим при подключении систем видеонаблюдения, чтобы выводить запись с разных камер на один компьютер;
  • используется провайдерами для подключения отдельных абонентов к локальной сети.

Свитч выполнен в виде коробки с множеством гнезд для подключения, антенна для него не предусмотрена, так как он не ловит и не передает беспроводной сигнал в отличие от роутера.

Принцип работы

Сетевой коммутатор подключает несколько устройств к одному сетевому узлу. Данные передаются с помощью кадров – так называют единицы информации, с помощью которых формируют непрерывный поток. Простой пример работы коммутатора – это передача изображения с камер наблюдения, когда они проходят по замкнутой сети и выводятся на экран пульта охраны.

Сетевой коммутатор работает как промежуточное звено. Он усиливает сигнал и перенаправляет кадры от одного устройства к другому. Этот процесс называют ретрансляцией. Принцип работы коммутатора осложнен перегрузкой каналов данными, что, соответственно, снижает пропускную способность. Чем больше подключенных устройств к коммутатору, тем ниже пропускная способность.

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

Во время работы внутренняя матрица или память коммутатора автоматически заполняется и, благодаря наличию умного управления, кадры расформировываются от источника к получателю по конкретному каналу, то есть они не идут сплошным потоком.

Основная задача маршрутизатора – построение специального маршрута для пакетной передачи информации. Роутер работает в зависимости от способа подключения:

  1. Обычное подключение. Предполагает проводное подключение с раздачей по Wi-Fi или подключением к портам с маркировкой LAN.
  2. Особый режим. Роутер принимает сигнал от провайдера по воздуху. Этот способ отлично подходит для тех населенных пунктов, где провести кабель невозможно.
  3. Репит. Это прием повторной раздачи Wi-Fi на устройства, находящиеся рядом. Такой метод работает, когда сети Wi-Fi не хватает для больших помещений.
  4. Режим моста. Часто используемая манипуляция, когда маршрутизатор играет роль строителя локальной сети, то есть принимает интернет-сигнал от ADSL-модема.

Стоимость

Маршрутизатор – это более сложное устройство в отличие от коммутатора, который предназначен для внутреннего использования. Стоимость зависит от разновидности каждого устройства, но, по сути, маршрутизатор гораздо дороже, чем коммутатор.

Другие отличия

Устройства решают похожие задачи. Они имеют много общего, но существенно отличаются. Свитч технически проще и ограничен функционалом. Роутер устроен сложнее. Он имеет способность определять IP-адреса, коммутатор работает исключительно с MAC-адресами. Основное отличие маршрутизаторов от свитчей – это подключение к локальной сети интернет.

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.

При домашнем подключении к сети через роутер учитывают частоту диапазонов. Показатель в 5,4 гигагерца обеспечит наличие свободных сигналов, а частота в 2,4 гигагерца даст хорошее качество связи.

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.

Краткая сравнительная таблица

Когда понятна структура организации каждого устройства, выбор кажется очевидным. Сравнить маршрутизаторы с коммутаторами можно по основным критериям.

Роутеры Свитчы
Подключаются к локальной сети Подключают устройства внутри сети между собой
Заменяют коммутаторы Требуют подключения к роутеру
Необходимы для дома Подходят для офисов
Строят маршруты для пакетной передачи Связывают устройства

Подведем итог

Устройства похожи внешне, но отличаются по типу назначения и принципу работы. Коммутаторы объединяют гаджеты внутри сети. При использовании роутера происходит подключение к провайдеру. Это значит, что, если использовать коммутатор, то можно получить подключение внутри одной узловой сети, тогда появится возможность обмениваться медиафайлами между подключенным оборудованием.

С одной стороны, кажется, что оба приспособления похожи, но при тщательном рассмотрении становится ясно, что роутер способен заменить коммутатор и использоваться как устройство для переключения. Но коммутатор самостоятельно не подключается к провайдерам и не способен раздавать пакетные данные.

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

Это значит, что внутри одной домашней сети используют роутер без коммутатора, если гаджетов не так много. Но при появлении камер видеонаблюдения или подключении между собой дополнительного оборудования, помимо роутера, для интернет-связи понадобится свитч, обеспечивающий распределение пакетных данных.

Чем отличаются коммутатор и маршрутизатор

Сегодня люди используют такое количество сетевого оборудования, что в определениях нетрудно запутаться. Нормальное функционирование современного офиса обеспечивают коммутатор и маршрутизатор, в чем разница, знают немногие.

Принцип работы коммутатора

Для людей, далеких от цифрового мира, маршрутизатор, свитч и модем — это одно и то же. Хотя все эти приборы относятся к сетевому оборудованию, предназначение их различается. Модем передает сигнал интернет для дачи мегафон одному пользователю, роутер раздает сетевые настройки, switch создает из отдельных устройств единую структуру.

Коммутатор — это прибор, обеспечивающий соединение нескольких сетевых единиц в единую локальную сеть. Число оборудования зависит от количества разъемов на устройстве. Другое название коммутатора — свитч (от англ. Switch).

Принцип работы оборудования следующий:

  1. Сетевые приборы подключаются к свитчу. Это могут быть компьютеры, ноутбуки, файловые хранилища, принтеры проекторы и так далее.
  2. У коммутатора есть сетевая таблица, куда заносится информация о взаимодействии устройств друг с другом. При начале работы она пустая.
  3. Одна из подключенных единиц передает пакет данных другой. К примеру, с ПК файл отправляется на принтер.
  4. Свитч принимает данные и отправляет запрос всему сетевому оборудованию.
  5. Принтер выдает отклик, после чего информация от компьютера передается непосредственно к нему.
  6. Остальные аппараты остаются незадействованными.
  7. Сведения о передаче данных заносятся в таблицу свитча и в следующий раз пакет буде направлен автоматически.

С помощью коммутаторов можно создавать несколько локальных подсетей, что широко используется в офисах. Для этого применяют управляемые или настраиваемые модели. К примеру, для бухгалтерии создается свое цифровое пространство, в котором оборудование обменивается информацией, у маркетологов своя сеть и так далее.

Если нет необходимости делить структуру, то отлично подходят неуправляемые свитчи, обеспечивающие коммуникацию всех подключенных приборов.

Несколькими годами ранее в офисах и на предприятиях активно использовались концентраторы, предшественники коммуникаторов. Принцип работы концентраторов тот же, за одним исключением — полученные от одного устройства пакетные данные аппарат раздает всем подключенным клиентам. Это существенно замедляет работу сети, создает ненужный цифровой мусор и отличает оборудование от современного свитча.

В местах, где затруднен доступ к источнику электропитания, применение нашли устройства, поддерживающие технологию Power over Ethernet. Это новый, современный уровень коммутаторов, взаимодействующих с устройствами по кабелю питания, одновременно используя его для управления.

В дополнение к PoE свитчам используют инжекторы, добавляющие питание получаемым данным и доставляющий их в точку предназначения. Это устройства для соединения свитча с оборудованием, спрятанным от лишних глаз (к примеру, с видеокамерой, вмонтированной в потолок). Также в работе коммутатора применяют сплиттеры, позволяющие подключить приборы, не поддерживающие PoE.

Сегодня свитчи выпускают многие производители, начиная от недорогих китайских брендов и заканчивая европейскими компаниями. Одним из наиболее надежных считают сетевое оборудование латвийского производителя MikroTik. Более дешевые, но стабильно работающие аппараты выпускает компания ZYXEL, приборы эконом-варианта выпускают бренды TP-Link и D-Link.

Принцип работы маршрутизатора

Маршрутизатор — это оборудование, которое большинство пользователей знают, как роутер. Принцип его действия заложен в названии. Устройство прокладывает маршруты от источника сигнала к подключенным клиентам, обеспечивая движение пакетных данных от получателя в сеть и обратно. Именно роутер отвечает за то, что ответ на запрос, отправленный со смартфона, после обработки приходит по назначению, а не к компьютеру, расположенному в соседней комнате.

Подключение устройств к беспроводной Wi-Fi сети происходит после введения пароля.

Главная функция устройства — обеспечение доступа к глобальной паутине. Для этого девайс оснащен производительным процессором и собственной операционной системой. Также роутер присваивает внутренние IP-адреса каждому подсоединенному клиенту, выполняя функцию DHCP-сервера.

Кроме предоставления беспроводного онлайн-доступа? маршрутизатор может создавать локальную сеть для домашней группы устройств. Это делается через открытие общего доступа к файлам. К примеру, человек может открыть нужную папку на компьютере прямо с планшета или телефона.

Также с помощью роутера можно использовать интернет-телефонию, IPTV, расширять зону действия другого устройства.

chem-otlichayutsya-kommutator-i-marshrutizator (1).png

Отличие коммутатора от маршрутизатора простыми словами

Хоть с виду switch маршрутизатор похожи, одно очевидное различие у них есть. Кроме LAN-разъемов, которых у коммутатора явно больше (в зависимости от модификации их может быть как 8, так и 64), у роутера есть WAN разъем, в который и подключается кабель интернет-провайдера.

Если рассматривать, чем отличается коммутатор от маршрутизатора, с технической точки зрения, то разница в следующем:

  1. Маршрутизатор имеет 2 IP-адреса — внутренний и внешний, присвоенный провайдером.
  2. Выгрузка и загрузка пакетов данных осуществляется роутером по таблице маршрутизации, коммутатор работает с таблицами МАС-адресов.
  3. Для обмена информацией свитч применяет канальный способ, маршрутизатор – сетевой и адресацией по IP.
  4. Роутер имеет широкий функционал, задачи коммутатора ограничены созданием сети.

Грубо говоря, коммутатор — это более простое оборудование, используемое для конкретных целей. Он не может самостоятельно подключить мобильный интернет на дачу в Подмосковье и способен обеспечить связь только между устройствами, подключенными к нему проводным способом.

Что лучше: коммутатор или роутер

Сравнивать что лучше, коммутатор или роутер, бессмысленно. У каждого устройства свой функционал. Для крупного офиса с большим количеством сетевого оборудования свитч незаменим. К тому же получить доступ к информации, передаваемой по внутренней сети, гораздо труднее, чем к данным, транслируемым через сеть.

Если нужен доступ к Всемирной паутине, причем не для одного, а для нескольких девайсов, то нужен маршрутизатор.

Важно: При выборе роутера лучше обратить внимание на девайсы, работающие в двух частотах. Особенно если предполагается использовать прибор в большом городе.

Однако есть один нюанс — если отключить роутер от интернета, то он легко заменит свитч. Главное, чтобы хватило портов для подключения. Но если разъемов недостаточно, ситуацию спасут разделители (сплиттеры). Коммутатор же не сможет заменить маршрутизатор, ведь у него нет главного — функции подключения к глобальной паутине.

Весенняя скидка

Закажите интернет на дачу и начните пользоваться быстрым интернетом уже сегодня

В чем отличие между коммутатором и маршрутизатором?

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.

Об этом и расскажем дальше. Ведь понимать разницу между данными устройства должен каждый продвинутый пользователь.

В чем отличие между коммутатором и маршрутизатором расскажет данная статья

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.

Коммутатор

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.

Концентратор соединяет несколько компьютеров в сеть LAN, однако сейчас он не применяется

Что такое маршрутизатор?

Маршрутизатор (или роутер) – более сложное устройство, чем коммутатор. Это своего рода сетевой компьютер, который чаще всего применяется для создания локальной сети и обеспечения доступа во всемирную паутину. Помимо этого он имеет много настроек и специализированное программное обеспечение. Всё это позволяет роутеру не только объединять устройства в общую сеть и «раздавать» интернет, но и присваивать IP-адреса, защищать домашнюю или рабочую групп от внешних угроз, ограничивать доступ пользователям или ресурсам, контролировать и шифровать трафик.

Маршрутизатор

Отличие коммутатора от маршрутизатора

Поняв, что это за устройства, будет проще выявить и различия между ними. В качестве основных можно выделить следующее:

  • Маршрутизатор – более сложное в техническом плане оборудование, которое имеет больше функций и возможностей. Для свитчей характерен ограниченный функционал.
  • Маршрутизатор и коммутатор отличаются принципами работы. Первый использует канальный уровень OSI для передачи данных. Он считывает MAC-адреса, составляя специальные адресные таблицы. За счёт чего может правильно перенаправить полученную информацию. Его работу можно сравнить с оборудованием на АТС, которое перераспределяет поступившие звонки между абонентами. Тогда как коммутатор работает на третьем уровне сетевой модели OSI использованием протоколов TCP/IP. То есть он определяет IP-адреса, анализирует пакеты данных, фильтрует, ограничивает или дешифрует их.
  • Маршрутизаторы соединяют 2 и более сегмента подсети. Коммутаторы на такое не способны. Их предел – обеспечить передачу данных в рамках конкретной подсети.
  • Коммутатор в отличие от роутера самостоятельно к интернету не подключается. Поэтому для маршрутизатора обязательно наличие WAN-порта для подключения к глобальной сети. Тогда как у коммутатора имеются только LAN-разъёмы.
  • Благодаря механизму NAT роутер преобразуют один IP-адрес, присваиваемый провайдером, в несколько, чтобы дать доступ к сети сразу нескольким устройствам. Естественно, свитч такой функцией не обладает.
  • Разница между маршрутизатором и свитчем проявляется и в «начинке». Роутер как мини-компьютер имеет больший объём встроенной памяти и более мощный процессор. Также маршрутизатор обеспечивает поддержку большинства интерфейсных модулей. При этом некоторые модели роутеров оснащаются и сетевыми брандмауэрами.
  • Отличие любого коммутатора от маршрутизатора можно найти в быстродействии. Свитч обладает очень высокой скоростью обработки данных. Ведь ему не нужно проверять и анализировать каждый пакет данных. Однако роутеры можно использовать в больших сетях. Тогда как применение коммутаторов довольно ограничено из-за небольших размеров таблицы маршрутизации.
  • Отличаются оба устройства и своей стоимостью. Естественно, маршрутизатор в силу своего функционала и более сложной конструкции намного дороже, чем свитч.

Интересно почитать: В чем разница между модемом и роутером?

В чём разница между коммутатором и маршрутизатором

В сетевом пространстве тоже есть свои «распределители», где вместо электропитания пользователи активно передают трафик, пакеты данных и картинки с котиками. Погодите, скажете вы. Разве такие вещи делаются не через роутеры? Зачем тогда нужен коммутатор? Ответ достаточно прост. Роутер (или маршрутизатор) — это устройство, способное обмениваться данными с внешней сетью, оснащенное системой кодировки трафика, IP-телевидением, WPS, и еще массой полезных функций.

Основное, чем отличается роутер от коммутатора, — тем что последний имеет дело только с локальной сетью: домашней либо корпоративной. Таким образом понятия «свитч для интернета» в принципе не существует. Доступ к всемирной паутине пользователи локальной сети могут получить лишь в том случае, если к главному порту коммутатора присоединить роутер. И примерно так это обычно и работает.

Принцип работы коммутатора

Коммутатор хранит в памяти таблицу коммутации (хранящуюся в ассоциативной памяти), 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 (фреймы) и, определив MAC-адрес хоста-отправителя, заносит его в таблицу на некоторое время. Впоследствии, если на один из портов коммутатора поступит кадр, предназначенный для хоста, MAC-адрес которого уже есть в таблице, то этот кадр будет передан только через порт, указанный в таблице. Если MAC-адрес хоста-получателя не ассоциирован с каким-либо портом коммутатора, то кадр будет отправлен на все порты, за исключением того порта, с которого он был получен. Со временем коммутатор строит таблицу для всех активных MAC-адресов, в результате трафик локализуется. Стоит отметить малую латентность (задержку) и высокую скорость пересылки на каждом порту интерфейса.

Режимы коммутации

Существует три способа коммутации. Каждый из них — это комбинация таких параметров, как время ожидания и надёжность передачи.

  1. С промежуточным хранением (Store and Forward). Коммутатор читает всю информацию в кадре, проверяет его на отсутствие ошибок, выбирает порт коммутации и после этого посылает в него кадр.
  2. Сквозной (cut-through). Коммутатор считывает в кадре только адрес назначения и после выполняет коммутацию. Этот режим уменьшает задержки при передаче, но в нём нет метода обнаружения ошибок.
  3. Бесфрагментный (fragment-free) или гибридный. Этот режим является модификацией сквозного режима. Передача осуществляется после фильтрации фрагментов коллизий (кадры размером 64 байта обрабатываются по технологии store-and-forward, остальные — по технологии cut-through).

Задержка, связанная с «принятием коммутатором решения», добавляется к времени, которое требуется кадру для входа на порт коммутатора и выхода с него, и вместе с ним определяет общую задержку коммутатора.

Симметричная и асимметричная коммутация

Свойство симметрии при коммутации позволяет дать характеристику коммутатора с точки зрения ширины полосы пропускания для каждого его порта. Симметричный коммутатор обеспечивает коммутируемые соединения между портами с одинаковой шириной полосы пропускания, например, когда все порты имеют ширину пропускания 10 Мб/с или 100 Мб/с.

Асимметричный коммутатор обеспечивает коммутируемые соединения между портами с различной шириной полосы пропускания, например, в случаях комбинации портов с шириной полосы пропускания 10 Мб/с и 100 Мб/с или 100 Мб/с и 1000 Мб/с.

Асимметричная коммутация используется в случае наличия больших сетевых потоков типа клиент-сервер, когда многочисленные пользователи обмениваются информацией с сервером одновременно, что требует большей ширины пропускания для того порта коммутатора, к которому подсоединен сервер, с целью предотвращения переполнения на этом порте. Для того чтобы направить поток данных с порта 100 Мб/с на порт 10 Мб/с без опасности переполнения на последнем, асимметричный коммутатор должен иметь буфер памяти.

Асимметричный коммутатор также необходим для обеспечения большей ширины полосы пропускания каналов между коммутаторами, осуществляемых через вертикальные кросс-соединения, или каналов между сегментами магистрали.

Буфер памяти

Для временного хранения пакетов и последующей их отправки по нужному адресу коммутатор может использовать буферизацию. Буферизация может быть также использована в том случае, когда порт пункта назначения занят. Буфером называется область памяти, в которой коммутатор хранит передаваемые данные.

Буфер памяти может использовать два метода хранения и отправки пакетов: буферизация по портам и буферизация с общей памятью. При буферизации по портам пакеты хранятся в очередях (queue), которые связаны с отдельными входными портами. Пакет передается на выходной порт только тогда, когда все пакеты, находившиеся впереди него в очереди, были успешно переданы. При этом возможна ситуация, когда один пакет задерживает всю очередь из-за занятости порта его пункта назначения. Эта задержка может происходить даже в том случае, когда остальные пакеты могут быть переданы на открытые порты их пунктов назначения.

При буферизации в общей памяти все пакеты хранятся в общем буфере памяти, который используется всеми портами коммутатора. Количество памяти, отводимой порту, определяется требуемым ему количеством. Такой метод называется динамическим распределением буферной памяти. После этого пакеты, находившиеся в буфере, динамически распределяются по выходным портам. Это позволяет получить пакет на одном порте и отправить его с другого порта, не устанавливая его в очередь.

Коммутатор поддерживает карту портов, в которые требуется отправить пакеты. Очистка этой карты происходит только после того, как пакет успешно отправлен.

Поскольку память буфера является общей, размер пакета ограничивается всем размером буфера, а не долей, предназначенной для конкретного порта. Это означает, что крупные пакеты могут быть переданы с меньшими потерями, что особенно важно при асимметричной коммутации, то есть когда порт с шириной полосы пропускания 100 Мб/с должен отправлять пакеты на порт 10 Мб/с.

Возможности и разновидности коммутаторов

Коммутаторы подразделяются на управляемые и неуправляемые (наиболее простые).

Более сложные коммутаторы позволяют управлять коммутацией на сетевом (третьем) уровне модели OSI. Обычно их именуют соответственно, например «Layer 3 Switch» или сокращенно «L3 Switch». Управление коммутатором может осуществляться посредством Web-интерфейса, протокола SNMP, RMON и т. п.

Многие управляемые коммутаторы позволяют настраивать дополнительные функции: VLAN, QoS, агрегирование, зеркалирование.

Сложные коммутаторы можно объединять в одно логическое устройство — стек — с целью увеличения числа портов. Например, можно объединить 4 коммутатора с 24 портами и получить логический коммутатор с 90 ((4*24)-6=90) портами либо с 96 портами (если для стекирования используются специальные порты).

Для чего нужен свитч если есть роутер

  • Не достаточно LAN портов у роутера для подключения всех устройств. Их может быть всего два. Тогда Вы сможете подключить только компьютер и SIP-телефон. Если же потребуется дополнительно использовать сетевой принтер, то тут уже не хватит двух портов.
  • Если Ethernet устройства сосредоточены в нескольких местах. Например, в разных комнатах офиса. Тогда для каждой комнаты можно выделить свой свитч.

Так же возможность использования некоторого функционала, если он поддерживается:

  • Для создания узла сети, по которому будет отслеживаться статистика.
  • Дополнительная настройка приоритетов (QoS)
  • Наличие функции зеркалирования портов.
  • Наличие PoE который необходим для подключения некоторых устройств.
  • И другие.

Какой свитч выбрать? Самые важные особенности, на которые стоит обратить внимание

  • Количество портов — это, конечно же, основной параметр, который следует указывать и учитывать при поиске коммутатора. В нашем распоряжении есть 4-портовые, 8-портовые и 24-портовые коммутаторы. Однако помните, что помимо количества пользователей, которое планируется подключить, стоит оставить два резервных порта и порт для связи с вышестоящим устройством, например, с маршрутизатором или коммутатором более высокого уровня.
  • Тип портов — для домашних пользователей важны только порты RJ45. Однако в более крупных сетях последовательные коммутаторы популярно соединять друг с другом с помощью кабелей SFP (+).
  • Пропускная способность разъемов — в настоящее время 1GbE (1 Гбит/с) по-прежнему является стандартом для дома и постепенно заменяется более современным 2,5GbE (2,5 Гбит/с). Выбор полосы пропускания в конечном итоге должен определяться спросом.
    Для типичной офисной работы или домашнего использования скорость 1 Гбит/с и гигабитный коммутатор прослужат очень долго. Однако для работы непосредственно на корпоративном NAS*, ввиду большой загруженности, может быть рекомендована пропускная способность до 10 Гбит/с. Здесь также необходимо проверить стандарт, по которому работают наши принимающие устройства, чтобы не переплачивать за производительность, которую мы все равно не будем использовать.
    *NAS — сетевое хранилище, прим. автора
  • Управление — этот параметр в основном зависит от роли коммутатора в нашей сети. Дома, если мы просто хотим подключить больше компьютеров, чем позволяет количество портов в нашем роутере, достаточно самого обычного коммутатора, не требующего обслуживания. Управляемый коммутатор — это решение, скорее, только для крупных компаний.
  • PoE — это сокращение означает Power over Ethernet, то есть питание по сети. Это функция, которая широко используется в индустрии видеонаблюдения и при планировании сети точек доступа Wi-Fi. Порт коммутатора PoE 8 позволяет подавать электроэнергию напрямую от сетевого кабеля к принимающему устройству — например, к точке доступа Wi-Fi при условии, конечно, что он также соответствует этому стандарту. Выбирая коммутатор PoE, стоит убедиться в версии этого стандарта — есть варианты на 15, 30 и 60 Вт.
  • Производительность — в случае рассматриваемых устройств этот параметр не так просто найти в характеристиках. Вы должны убедиться, что скорость передачи данных соответствует удвоенной сумме скоростей всех доступных портов. Ситуация несколько усложняется, когда количество соединений, одновременно обслуживаемых коммутатором, значительно увеличивается. Тогда вам придется полагаться на независимые обзоры и отраслевые тесты.
  • Конструкция, способ установки — этот параметр может показаться несущественным, ведь в конечном итоге даже коммутатор, предназначенный для установки в коммутационный шкаф, можно разместить на обычной стене рядом с роутером. Однако на практике промышленные коммутаторы часто оснащены очень шумной системой охлаждения, что исключает их использование на рабочем месте.
  • Цена — менее проблемный параметр. Однако стоит иметь в виду, что при покупке промышленного или бизнес-коммутатора в эту цену часто входит очень долгий и сложный объем технической поддержки, что значительно увеличивает цену и не обязательно означает, что сетевой коммутатор, который стоит в два раза дороже будет быстрее или функциональнее.

Конечно, есть еще много параметров, но они зависят от специфики нашей сети — например, от размера таблицы MAC-адресов.

Когда нужно покупать свитч для дома

Растущее в наших домах количество устройств, которым требуется доступ к сети, означает, что нескольких портов на нашем маршрутизаторе скоро будет недостаточно. Если мы находимся на стадии планирования сети у себя дома и решили использовать Wi-Fi Mesh, одного маршрутизатора тоже не будет достаточно. Обязательно стоит учесть прокладку кабеля к каждой точке доступа. Для основных домашних решений обычно достаточно гигабитного 8-портового коммутатора.

В ситуации, когда мы хотим в полной мере использовать продвинутый домашний NAS, а маршрутизатор предлагает только 1GbE, покупка даже многопортового коммутатора 2.5GbE станет отличным решением. После установки выбранные устройства могут быть подключены друг к другу в более современном стандарте, и только после этого коммутатор может быть подключен к маршрутизатору.

Свитчи для компании или корпорации

Использование коммутаторов просто необходимо для больших локальных сетей. В крупных компаниях за сеть обычно отвечает сетевой администратор, который очень хорошо знает, что такое коммутатор (и вам не нужно объяснять ему, для чего нужен коммутатор). Именно этому человеку следует предоставить возможность выбирать подходящее оборудование для расширенной сети. Это позволит избежать проблем с работой компьютерной сети.

Теперь вы знаете, что из себя представляет сетевой коммутатор, какие существуют типы свитчей и, конечно же, основные функции и структуру коммутатора. Надеюсь, статья была для вас полезной.

Как подключить коммутатор к роутеру

Если у Вас не управляемый коммутатор, то подключение очень простое – следует соединить один из LAN портов роутера с портом коммутатора с помощью патч-корда (Ethernet кабеля). Если есть на коммутаторе VIP порт, то соединение с роутером, обычно, следует осуществлять через него. Точно так же осуществляется и подключение хаба к роутеру. Сейчас хабы или, как их иначе называют, сетевые концентраторы, уже не производятся, так как заполняют сеть не нужным трафиком. Полученные пакеты данных они просто передают по всем портам. В то время как свитчи, даже не управляемые, отправляют трафик только через порт, где находится адресат.

Если же коммутатор управляемый, то так просто все, скорее всего не получится. У него может быть IP адрес по умолчанию такой же, как и у роутера или как у другого сетевого оборудования. Может так случиться, что на нем настроена другая подсеть. Так же на нем может быть включен DHCP сервер.

Таким образом, подключение такого коммутатора без предварительной его настройки, может положить всю локальную сеть.

Настройка свитча

Коммутатор следует подключить напрямую к компьютеру с помощью Ethernet кабеля и зайти в его настройки через веб браузер. Для этого, возможно потребуется перенастроить сетевое подключение компьютера.

Для подключения по умолчанию обычно используются:

  • IP адрес 192.168.0.1
  • логин admin
  • пароль admin.

Эту информацию отображают на корпусе прибора. Скорее всего, она на наклейке с тыльной стороны устройства.

Если свитч был перенастроен, и Вы не знаете его точных настроек, то его можно сбросить к заводским настройкам. Сброс осуществляется аналогично сбросу роутера.

Устанавливаем статический IP адрес компьютеру из той же подсети, что и у коммутатора. IP адреса должны отличаться.

После подключения к коммутатору через веб интерфейс следует выполнить следующие действия.

Проверить, что отключен DHCP сервер

Эта функция редко присутствует у коммутаторов, но, если она есть, то надо проверить, что сервер отключен. Если этого не предусмотреть, то при наличии DHCP сервера на роутере, у разных узлов сети могут оказаться одинаковые адреса. Это приведет, к сбоям, которые если не сразу, но возникнут. И будет не понятно, почему все не работает.

Настройка IP адреса

Для задания этих настроек свитчу, заходим в соответствующий пункт. На изображении настройка коммутатора TP-Link с англоязычным интерфейсом.

Здесь в пункте «System» подпункт «Port Settings».

Теперь о этих настройках подробнее:

  • DHCP Settings. Получение IP адреса от DHCP сервера отключаем (Disable).
  • IP Address. Выбираем свободный IP адрес в локальной сети. Если на роутере включен DHCP сервер, то следует выбрать IP адрес, не входящий в диапазон раздаваемых им адресов (пулл).
  • Subnet Mask. Маску подсети задаем такую же, как и на роутере.
  • Default Gateway. Шлюз по умолчанию – сюда прописываем IP адрес роутера.

После этого жмем кнопку применения настроек (Apply).

Восстанавливаем сетевые настройки компьютера. Подключаем роутер через свитч с помощью патч-корда: соединяем их LAN порты.

Функции маршрутизатора

Основная функция маршрутизатора заключается в считывании и анализе служебной информации пакетов по каждому порту с целью принятия решения о дальнейшем направлении данных по сети.Также на устройство возложены следующие функции:
— создание и ведение таблиц маршрутизации;
— определение маршрутов;
— фильтрация пакетов;
— ведение очередей;
— преобразование сетевых адресов в локальные;
— распределение данных по портам.

В соответствии с сетевой моделью взаимодействия OSI, место маршрутизатора — на сетевом уровне и он призван организовать соединение подсетей в составе единой сети между собой. Применительно к компаниям малого и среднего бизнеса, использование устройств маршрутизации востребовано при организации сетей с требованием по выделению нескольких подсетей и разделению доступа к ним. Например, при организации сети в гостинице маршрутизатор позволяет разграничить доступ администрации и гостей. На предприятиях маршрутизаторы могут объединить несколько локальных сетей и предоставить доступ к сети провайдера, в частности, по разным каналам. При этом подсети будут логически отделены друг от друга.

Функции коммутатора

Что же касается коммутатора, то, во-первых, он призван работать на канальном, т.е. втором уровне согласно модели OSI и, во-вторых, его основная задача — анализ MAC- адреса порта-отправителя и отправка данных на другой порт, при этом таблица коммутации формируется им же самим. Конструктивно коммутатор — это концентратор, работающий как многопортовый мост. Он позволяет сегментировать сеть, предоставлять каждой рабочей станции в подсети канал и выделять полосу пропускания для передачи данных. Коммутатор предоставляет не только доступ пользовательским устройствам к сети, но и может служить устройством агрегирования трафика при передаче в сеть, тем самым, занимая место внутри локальной сети или на ее границе.

Организация локальной сети без такого устройства невозможна, ведь именно он призван подключить пользовательские устройства к глобальной сети. Коммутаторы находят широкое применение в домашних сетях и небольших офисах для совместного подключения нескольких компьютеров к одной линии провайдера, а также востребованы в средних и крупных компаниях для построения каскадных сетевых архитектур, имеющих целью укрупнение (агрегацию) потоков, прежде чем передать их в сеть.

Что отличает маршрутизатор от коммутатора?

Сходство и различия сетевых устройств определяются реализованным функционалом в соответствии с уровнями моделей OSI. Так коммутаторы 3 уровня максимально схожи по функционалу с маршрутизаторами, в то время как коммутаторы уровня доступа работают больше, как концентраторы потоков. Между тем, есть ряд функций, которые присущи только одним. Сравнение устройств представлено в таблице ниже.

Таблица – Функционал сетевого оборудования

Функционал Маршрутизатор Коммутатор

Интерфейсы поддерживает все типы физических интерфейсов Fast и Gigabit Ethernet, в том числе 10Base-T, 10 Base-2, а также UTP и V.35 для сетей Toking Ring, ISDN и Frame Relay поддерживает все типы физических интерфейсов сетей Fast и Gigabit Ethernet, в частности 10/100Base-T, 100Base-TX, 100Base-FX.
Аппаратный адрес имеется, в том числе MAC-адрес для работы в локальных сетях имеется для каждого устройства в сети
IP-адрес для каждого физического интерфейса один на устройство
Фильтрация трафика осуществляется во всех моделях возможна только устройствами, поддерживающими протоколы сетевого и транспортного уровня
Дифференцированное обслуживание поддерживает, реализовано программно поддерживает только за счет аппаратного выделения портов
Производительность порядка нескольких сотен тысяч пакетов в секунду порядка нескольких миллионов пакетов в секунду
Конфигурирование и настройка режимов реализовано во всех моделях управляемых устройств
Настройка полосы пропускания имеется в управляемых устройствах, поддерживающих функцию QoS
Количество портов ограничено только размером устройства увеличение возможно за счет логического добавления нового устройства
Масштабируемость за счет поддержки слотов дополнительных интерфейсов за счет поддержки агрегирования потоков
Дополнительный функционал VoIP-адаптер, VPN, межсетевой экран VLAN
  • Поддержка интерфейсов
    Маршрутизатор поддерживает различные наборы физических интерфейсов, которые, в свою очередь, реализуют весь функционал физического и канального уровней по передаче данных, т.е. обеспечивают доступ к среде, согласовывают уровни электрических сигналов, реализуют линейное и логическое кодирование, формируют битовые сигналы и осуществляют передачу данных на верхний уровень. Коммутатор является узкоспециализированным устройством и ориентирован на работу в сетях Ethernet, реже АТМ. Фильтрация трафика
    Данным функционалом наделены только маршрутизаторы. ПО содержит модуль сетевого протокола, который позволяет выполнять разбор и анализ отдельных полей пакетов и на основе полученной информации принимать решение о дальнейшем пропуске. Более того, интерфейс пользователя позволяет производить настройки его работы. Тем самым, администратор сети имеет право на задание правил пропуска трафика, например, для возможности оградить сеть от стороннего трафика пользователей, не принадлежащих сети предприятия.
  • Дифференцированное обслуживание
    При обслуживании в сети разнородного трафика именно функционал маршрутизатора позволяет настроить различные схемы обслуживания, в том числе и приоритетную передачу (функция QoS и поддержка протокола IEEE802.1p). При работе в сильно загруженных сетях это позволяет добиться качественной обработки голосового и видео трафика, что востребовано при работе в приложениях реального времени. Даже 4-х портовый маршрутизатор D-Link серии DVG-5400 в небольших сетях обеспечит и качественную SIP-телефонию, и работу факсимильных устройств, без снижения производительности LAN-сети.
Коммутаторы Cisco для корпоративных сетей
Коммутаторы Cisco для корпоративных сетей
  • ПроизводительностьКоммутатор работает, оперируя такими параметрами, как время ожидания и надежность передачи. Соответственно, отличается высокой производительностью. Маршрутизатор отслеживает время жизни пакета и на основании его значения может управлять скоростью передачи данных, отбрасывая или пропуская пакеты в сеть. Просмотр и содержимого пакета, и таблиц маршрутизации существенно замедляют обработку данных, что не лучшим образом складывается на производительности устройства.
  • Конфигурирование и настройкаВозможность конфигурирования параметров устройств и настройки режимов работы реализованы в управляемых коммутаторах. Ряд таких моделей, могут работать не только на канальном втором уровне, но и на сетевом. Здесь доступны управление доступом и настройка VLAN, агрегация и зеркалирование портов. То же самое касается и маршрутизаторов, сервис доступен для управляемых устройств. Здесь возможна настройка VPN-каналов и средств безопасности.
  • Полоса пропусканияНастройка полосы пропускания реализована в управляемых моделях коммутаторов и в маршрутизаторах, поддерживающих сервис QoS. По умолчанию, в сетевых устройствах Ethernet она будет равномерно распределяться между всеми активными пользователями сети.
  • Количество портовДля возможности увеличения числа портов коммутаторы должны поддерживать функцию стекирования. При этом если максимальное количество и ограничено характеристикой устройства, например до 4 устройств в стеке, следует разумно подходить к полосе пропускание. В сетях Ethernet она разделяется между всеми пользователями. Для маршрутизаторов наращивание портов актуально при организации зоны DMZ и подключения сетевых периферийных устройств, например, принтеров или сетевых хранилищ данных.
Маршрутизаторы Cisco для решения задач малого и среднего бизнеса
Маршрутизаторы Cisco для решения задач малого и среднего бизнеса

Краткая сравнительная таблица

Когда вы понимаете организационную структуру каждого устройства, выбор кажется очевидным. Вы можете сравнивать роутеры с коммутаторами по основным критериям.

Маршрутизатор Переключатели
Подключитесь к локальной сети Подключите устройства в сети друг к другу
Заменить переключатели Требуется подключение к роутеру
Необходимо для дома Подходит для офисов
Построить пути для передачи пакетов Подключить устройства
Отличие от концентратора

Раньше в качестве сетевого устройства использовались концентраторы. Они получают сетевые данные на один порт и просто рассылают информацию на все подключенные к нему гаджеты. Такая широковещательная передача данных имеет недостатки:

  • большая нагрузка на сеть (данные рассылаются на все компьютеры сети сразу);
  • большое количество ошибок, особенно при появлении новых компьютеров;
  • невозможно разделить потоки информации, отправлять ее адресно.

Коммутатор (свитч) лишен этих недостатков, он отсылает информацию только целевому устройству.

принцип работы концентратора

Гибридные сетевые устройства

  • Маршрутизирующий коммутатор – это некий компромисс между маршрутизатором и коммутатором, когда от первого оставлены только основные функции, а пакеты обрабатываются в одном модуле. При этом процессы коммутации и маршрутизации логически распределены по уровням, т.е. сетевому и канальному. Для устройства характерны высокая производительность при низкой стоимости владения. Оптимально для использования в корпоративных и ISP сетях.
  • Коммутирующий маршрутизатор – работает на сетевом уровне и используется для снижения нагрузки на модули расчета маршрута. За счет известной по более ранним операциям информации о получателе, пакеты пересылаются без просмотра таблиц маршрутизации. Коммутирующие маршрутизаторы Cisco имеют функцию переключения устройства в режим только коммутатор или маршрутизатор. За счет этого они являются универсальными устройствами для корпоративных сетей, магистралей ISP и WAN-сетей.
  • Коммутатор потоков — при обнаружении продолжительных потоков на сетевом уровне, функции маршрутизации отключаются, и осуществляется коммутация на канальном уровне. За счет этого удается снизить время обработки данных и увеличить производительность платформы. Эффективны устройства на магистралях ISP и WAN-сетях.
Стекируемые маршрутизирующие коммутаторы Cisco серии Catalyst WS-C3750
Стекируемые маршрутизирующие коммутаторы Cisco серии Catalyst WS-C3750

Вместо послесловия

Мы кратко рассмотрели назначение и характеристики двух устройств, используемых для создания локальной сети: коммутаторов и маршрутизаторов. Мы надеемся, что теперь у вас есть четкое представление о различиях между этим оборудованием.

  • https://market.marvel.ru/blog/setevoe-oborudovanie/dlya-chego-nuzhen-kommutator-naznachenie-vidy-i-printsip-raboty/
  • https://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/35123
  • https://poperechka.ru/podkljuchenie-interneta-cherez-kommutator/
  • https://zen.yandex.ru/media/breakingwebnews/chto-takoe-switch-svitch-chem-setevoi-kommutator-otlichaetsia-ot-marshrutizatora-6163e3f94449432c00a37ec4
  • http://www.ls-comp.ru/marshrutizator_ili_kommutator/
  • https://maininfo.org/otlichiya-kommutatora-i-marshrutizatora-v-chem-raznicza-mezhdu-etimi-ustrojstvami/
  • https://help-wifi.ru/tekh-podderzhka/setevoj-kommutator/

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *