Маршрутизаторы и коммутаторы – в чем разница
В офисах, на предприятиях и других объектах с большим количеством компьютеров, оргтехники обязательно есть в штате системные администраторы. Именно в их обязанности входит объединять оборудование в единую сеть, связывать его с Интернетом и выполнять нужные настройки, корректировки, обеспечивающие стабильную работу системы. Но вот обычным пользователям, которое столкнулись с необходимостью создания связующего информационного контура не просто справиться с поставленными задачами. Предстоит подобрать оборудование. Маршрутизаторы, коммутаторы, свитчи, концентраторы, роутеры – названий много, а выглядят все устройства как небольшие коробочки с разъемами и соединителями. Какие у них возможности, назначение и как с их помощью выстроить компьютерную сеть? Рассмотрим более подробно, чем отличается маршрутизатор от коммутатора.
Что представляет собой коммутатор
Сразу отметим – под терминами «коммутатор» и «концентратор» подразумевают оборудование, предназначенное для решения одной и той же задачи. Они используются для соединения отдельных компьютеров и других устройств в единую сеть. Но только концентраторы – это первое поколение приборов, примитивное и морально устаревшее на сегодня. Оно даже не в состоянии самостоятельно выявить получателя, что в разы снижает удобство и скорость работы пользователей.
На смену им пришло более современное оборудование – коммутаторы. Еще их называют свитчами. Эти устройства более интеллектуальные, высокорезультаттивные. Они способны в скоростном режиме выполнять пересылку данных, в том числе совместно с их анализом.
При помощи коммутаторов можно соединить в единую сеть разные составные единицы в любом количестве: персональные компьютеры, ноутбуки, принтеры, сканеры, мультимедийные системы смартфоны, планшеты, всевозможные «умные» приспособления, будь то система отопления, вентиляции, кондиционирования или чайник, робот-пылесос. Свитчи способны организовать обмен данными между ними. И этим их функциональные возможности ограничиваются.
Среди преимуществ коммутаторов выделяют:
- высокий уровень производительности;
- хорошая защита от несанкционированного доступа, безопасность эксплуатации;
- минимальное вмешательство человека в работу.
Чтобы создать локальную сеть, оптимально соответствующую индивидуальным запросам, необходимо правильно подобрать тип коммутатора. И здесь предусмотрено несколько вариантов: управляемые и неуправляемые. Управляемые свитчи обеспечивают канальный уровень соединения модели OSI. Здесь предусмотрены более широкие функциональные возможности, а пользователи могут контролировать процесс передачи данных, корректировать его по мере необходимости. Неуправляемые модели просто автоматически передают данные и не предполагают вмешательства человека в работу.
Работает коммутатор на основании таблиц с MAC-адрес узлов, которые сам же прибор и составляет. Ориентируясь на эти данные и осуществляется пересылка информации между узлами. При первом запуске прибора эта таблица пустая. Поэтому при поступлении запроса, свитч пересылает его автоматически на все доступные устройства. Но принимает его только одно устройство. В этот момент его MAC-адрес и идет запись в таблицу. Далее оборудование продолжает работать в режиме анализа информационного потока до тех пор, пока таблица не будет заполнена полностью адресами всех устройство, подключенных к сети. В результате трафик локализуется и обмен информацией идет только между источником и получателем, минуя другие девайсы.
Что представляет собой маршрутизатор
После коммутаторов рассмотрим такое сетевое оборудование маршрутизаторы или так их еще называют – роутеры. Как одни, так и другие устройства предназначаются для обмена информацией – маршрутизации трафика. Вот только передача данных здесь может осуществляться не только в пределах одной домашней, офисной, промышленной сети, но и между этой сетью и провайдером. Благодаря технологии Wi-Fi маршрутизатор способен передавать интернет одновременно разным узлам, будь то ПК, ноутбук, персональные гаджеты, мультимедийные центры, смарт-телевизоры, приставки и пр. И здесь уже используются не MAC-, а IP-адреса.
То есть к особенностям маршрутизаторов относят:
- Обеспечение стабильных информационных потоков между всеми компонентами сети в одном сегменте;
- Передачу данных между локальной сетью и интернетом.
В зависимости от особенностей подключения выделяют проводные и беспроводные роутеры. Для подключения первых к интернету требуется LAN-кабель. В беспроводных моделях основа всего – Wi-Fi-технология.
Но, вне зависимости от особенностей подключения и других особенностей, все маршрутизаторы работают по одному и тому же принципу. Они получают данные из интернета или же локальной сети, анализируют ее и передают определенному получателю. И здесь уже используется таблица маршрутизации: электронная база данных, в которой сохраняется сетевой маршрут к каждому из устройств, подключенных к сети. В зависимости от потребностей пользователей, в систему могут включаться или наоборот, исключаться устройства. Поэтому роутеры регулярно тестируют маршруты, проверяя, работают ли приборы и как быстро они способны принимать пакеты данных.
Функциональные возможности
Коммутатор и маршрутизатор имеют много общего, но также во многом и отличаются. И определяется это возможностями, выполненным в пределах OSI-моделей. Как пример, свитчи 3 уровня по своим функциям достаточно схожи с роутерами, в то время как модели уровня доступа функционируют как самые простые концентраторы потока. Но все же есть и определенные особенности, характерные для каждого из видов приборов. Вот на них и остановимся более подробно:
- Поддержка интерфейсов. Коммутаторы способны взаимодействовать с любыми видами физических интерфейсов сетей Fast и Gigabit Ethernet, чего вполне достаточно поддержания стабильного Ethernet- или АТМ-соединения. Маршрутизаторы работают со всевозможными наборами физических интерфейсов, включая сети Toking Ring, ISDN, Frame Relay. Они подходят для доступа к системе, согласования уровней потоков, формирования битовых сигналов, логического и линейного кодирования, передачи информации на более высокий уровень.
- IP-адрес. У всех устройств, подключенных к свитчу будут отдельные MAC-адреса, но вот IP у них только один. В роутерах имеется собственный IP-адрес для каждого аппаратной единицы, входящей в сеть.
- Аппаратный адрес. Предусмотрен в коммутаторах и маршрутизаторах (для работы внутри локальной сети применяются MAC-адреса).
- Фильтрация потока данных. Предусмотрена во всех без исключения моделях роутеров. Программное обеспечение имеет модуль сетевого протокола, при помощи которого может выполняться разбор и анализ элементов пакетов, что позволит устройству определять, передавать его дальше или нет. А вот в свитчах фильтрация есть не всегда – без поддержки протоколов транспортного и сетевого уровня она работать не будет. То есть по этому пункту разница между коммутатором и маршрутизатором отсутствует при правильном подборе прибора.
- Производительность. Свитчи способны обрабатывать миллионы пакетов за 1 сек. Это связано с их принципом работы, который основан на минимизации времени ожидания с сохранением высокой стабильности отправки данных. Производительность маршрутизаторов на порядок ниже – сотни тысяч. Они способны корректировать скорость передачи пакетов, принимая во внимание «продолжительность жизни» каждого из них. На просмотр и изучение данных требуется время, что и снижает несколько их производительность.
- Дифференцированное обслуживание. Такая опция предусмотрена в свитчах, но только благодаря аппаратно-выделенным портам. У роутеров данная опция реализована на программном уровне. Это позволяет настроить должные образы обслуживания, в том числе и для решения приоритетных задач. Особенно это актуально в процессе работы в сильно загруженных сетях, там, где требуется обрабатывать входящие потоки максимально быстро – в режиме реального времени.
- Настройка и конфигурация режимов, полосы пропускания. Эти опции неуправляемыми коммутаторами не поддерживаются. Такая возможность реализована только в управляемых аналогах, что позволяет им работать еще и на сетевом уровне. Настраивать режимы также можно в управляемых роутерах. Корректировать показатели полосы пропускания позволяют только маршрутизаторы с QoS.
- Возможность масштабирования. В коммутаторах предусмотрена путем поддержки агрегатирования трафика. Чтобы реализовать масштабируемость маршрутизатора, необходимо обеспечить поддержку слотов интерфейсов других стандартов.
- Количество разъемов для подключения. К свитчам можно подключать столько устройств, сколько у него портов. Главное условие – наличие функции сканирования. В роутерах эта возможность ограничена размерами прибора. Ее можно реализовать при организации дополнительной DMZ-зоны, обеспечивающей подсоединение сетевых устройств.
- Дополнительные функциональные возможности. У свитчей единственный допустимый вариант расширения функционала – VLAN. Роутеры же поддерживают VoIP-адаптеры, VPN, межсетевые экраны.
Уже анализируя возможности приборов, можно определить, в чем разница коммутаторов и маршрутизаторов и подобрать тот прибор, который окажется наиболее эффективным при выполнении определенных задач, стоящих перед сетью.
Универсальное решение – гибридные устройства
Сегодня рынок предлагает потребителям универсальные приборы – маршрутизированные коммутаторы. Эти приборы совмещают в себе функционал и свитчей, и роутеров. Процессы соединения логически разделены по сетевому и канальному уровню. То есть обеспечение функционала идет от маршрутизатора, но есть пакетная обработка данных в одном модуле. Минимальная цена владения в комплексе с высокой производительностью – отличительные черты маршрутизирующих коммутаторов. Наиболее широкое применение такие устройства получили в корпоративных сетях.
Наряду с такими приборами, рынок предлагает потребителям еще один комбинированный вариант – коммутирующий маршрутизатор. Функционирует он на сетевом уровне, что обеспечивает снижение нагрузки. Пакеты передаются напрямую, без их открытия и изучения. В некоторых моделях присутствует функция переключения между режимами: только коммутация или только маршрутизация. Подходят для применения в WAN-сетях, ISP-магистралях, корпоративных сетях.
Специалисты компании «Xelent» проконсультируют более подробно относительно данных устройств, расскажут, что представляют собой уровни маршрутизаторов и коммутаторов, помогут выбрать подходящее оборудование под особенности вашего бизнеса. Связаться с ними можно через онлайн-форму или по телефону.
