تفاوت سوئیچ و هاب شبکه و شباهت هاب و سوئیچ

تفاوت سوئیچ و هاب شبکه و شباهت هاب و سوئیچ     در Ciscoهاب شبکه (network hub) و سوئیچ شبکه (network switch) هر دو دستگاه هایی هستند که قابلیت اتصال و راه‌اندازی شبکه به چندین رایانه یا دستگاه‌های دیگر را فراهم می‌سازند.

با این‌حال،  آنها تفاوت‌هایی به‌ویژه در نحوه‌ی انتقال داده‌ها و ارائه عملکرد دارند. بیایید با همدیگر تفاوت سوئیچ و هاب شبکه و شباهت هاب و سوئیچ را بررسی کنیم.

 

 

فهرست موضوعات

• توضیحات درباره تفاوت هاب و سوئیچ شبکه
• تفاوت هاب و سوئیچ شبکه
• چه زمانی باید از هاب در مقابل سوئیچ استفاده کنید و چرا؟
• مزایای استفاده از هاب نسبت به سوئیچ چیست؟
• شباهت هاب و سوئیچ

 

بررسی اجمالی سه مفهوم هاب، سوئیچ و روتر

هاب چیست؟

 

 

هاب در واقع پیامی را از یک پورت به پورت‌های دیگر ارسال می‌کند. برای مثال، اگر سه کامپیوتر با نام A، B و C وجود داشته باشد، پیامی که توسط یک هاب برای کامپیوتر A ارسال شده است،

برای دو کامپیوتر B و C نیز ارسال می‌شود.

نکته مهم اینجاست که فقط کامپیوتر A قادر است به این پیام پاسخ بدهد، اما نتیجه این پاسخ‌دهی نیز برای تمامی پورت‌های متصل به هاب (کامپیوترهای B و C در این مثال) ارسال می‌شود.

بنابراین، تمامی کامپیوترها قابلیت دریافت پیام را دارند و خودشان باید تصمیم بگیرند آیا قصد دریافت پیام را دارند یا خیر.

درباره هاب شبکه لازم به ذکر است که این دستگاه دو نوع دارد که در ادامه به بررسی هر کدام به طور مختصر میپردازیم. انواع هاب شبکه به شرح زیر است:

• هاب فعال (Active Hub)

هاب فعال نوعی هاب است که منبع تغذیه خود را دارد. می تواند سیگنال را همراه با شبکه پاکسازی، بهبود بخشد.

این دستگاه به عنوان یک تکرار کننده و همچنین مرکز سیم کشی کار می کند. آنها همچنین به عنوان پسوند برای دو یا چند گره استفاده می شوند.

• هاب غیرفعال (Passive Hub)

این نوع هاب منبع تغذیه را از هاب فعال و سیم کشی را از گره ها جمع آوری می کند. هاب های غیرفعال سیگنال ها را بدون تمیز کردن و تقویت آنها به شبکه ارسال می کنند.

همچنین نمی توان از این هاب برای افزایش فاصله بین گره ها استفاده کرد.

از کاربردهای مهم هاب شبکه میتوان به اینکه هاب ها در سازمان ها برای اتصال استفاده می شوند اشاره کرد. به علاوه آنها برای ایجاد شبکه های خانگی کوچک و برای نظارت بر شبکه استفاده می شوند و شما می توانید یک دستگاه یا ابزار جانبی که در شبکه در دسترس است ایجاد کنید.

سوئیچ چیست؟

 

 

 

یک سوئیچ قابلیت انتقال داده را دارد و آدرس‌های مشخص شده برای ارسال پیام را از قبل می‌داند.

سوئیچ می‌تواند تشخیص دهد کدام کامپیوتر باید پیام مذکور را دریافت کند و پیام را مستقیما به کامپیوتر درست ارسال می‌کند.

کارایی یک سوئیچ در طول سال‌ها به‌طور محسوسی بهبود یافته و بنابراین، امکان ایجاد شبکه‌هایی با سرعت‌های بالاتر میسر شده است.

کاربردهای سوئیچ شبکه نیز عبارت اند از اینکه سوئیچ به شما کمک می کند تا جریان داده را در سراسر شبکه مدیریت کنید.

شبکه های محلی با اندازه متوسط ​​تا بزرگ میتوانند حاوی تعدادی سوئیچ شبکه مدیریتی باشند.

همچنین سوئیچ ها به طور گسترده در برنامه های SOHO (دفتر کوچک/دفتر خانگی) استفاده می شوند.

SOHO بیشتر از یک سوئیچ شبکه برای دسترسی به خدمات پهنای باند مختلف استفاده می کند. یک سوئیچ شبکه می تواند داده ها را به هر یک از دستگاه های دیگر منتقل کند، چه با استفاده از حالت نیمه دوبلکس یا حالت تمام دوبلکس.

 

روتر چیست؟

 

 

روتر مانند یک کامپیوتر کوچک است که به‌گونه‌ای برنامه‌ریزی شده تا وظیفه انتقال و مسیردهی ترافیک شبکه را برعهده بگیرد.

این دستگاه در واقع دو شبکه (حداقل) را به یکدیگر متصل می‌کند؛ این دو شبکه می‌تواند دو شبکه LAN، دو شبکه WAN و یا یک LAN و شبکه اینترنت (ISP) مربوط به آن باشد.

روترها با استفاده از پروتکل‌های مختلف، توانایی محاسبه بهترین مسیر برای ارسال داده و تعامل با یکدیگر را دارند.

تفاوت هاب و سوئیچ شبکه

hub & swich

 

در تجهیزات و دستگاه‌های شبکه، داده ها به‌طور معمول به شکل فریم منتقل می‌شوند. هنگامی‌که یک فریم دریافت می‌شود، تقویت شده و سپس به پورت مقصد منتقل می‌شود.

بزرگ‌ترین تفاوت سوئیچ و هاب شبکه در روشی است که فریم‌ها را تحویل می‌دهند.

در یک هاب، یک فریم در امتداد هر یک از پورت‌های آن ارسال یا «داده پراکنی (broadcast)» می‌شود و فرقی نمی‌کند که فریم فقط برای یک پورت باشد. هاب هیچ راهی برای تشخیص اینکه یک فریم باید به کدام پورت ارسال شود، ندارد.

علاوه بر این، هاب 10/100 مگابیت بر ثانیه باید پهنای باند خود را با هر یک از پورت‌های خود به اشتراک بگذارد.

در مقابل، یک سوئیچ همیشه تاریخچه‌ای از آدرس‌های MAC تمام دستگاه‌های متصل به آن را نگه می‌دارد.

با این اطلاعات، سوئیچ شبکه می‌تواند تشخیص دهد که کدام سیستم در کدام پورت قرار دارد.

بنابراین هنگامی که یک فریم دریافت می‌شود، بدون افزایش قابل توجه زمان پاسخگویی شبکه، به‌طور دقیق می‌داند که آن را به کدام پورت ارسال کند.

علاوه بر این، برخلاف یک هاب، یک سوئیچ 10/100 مگابیت در ثانیه سرعت کامل 10/100 مگابیت بر ثانیه را به هر یک از پورت‌های خود اختصاص می‌دهد. از دیگر موارد تفاوت سوئیچ و هاب شبکه می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• هاب شبکه بر روی لایه فیزیکی مدل OSI کار می‌کند، این بدین معنا است که فقط با سیگنال‌ها یا بیت‌های الکتریکی سروکار دارد؛ اما سوئیچ شبکه روی لایه پیوند داده (data link layer) کار می‌کند که از این طریق می‌تواند فریم‌ها یا بسته‌های داده را پردازش کند و از آدرس‌های MAC یا IP برای شناسایی دستگاه‌های مبدا و مقصد استفاده کند.
• هاب شبکه برای اتصال از کابل‌های نیمه دوبلکس (half-duplex cables) استفاده می‌کند که فقط می‌تواند داده‌ها را در یک زمان ارسال و یا دریافت کند؛ اما سوئیچ شبکه برای اتصال از کابل‌های تمام دوبلکس (full-duplex cables) استفاده می‌کند که این باعث می‌شود، بتواند داده‌ها را به‌طور همزمان ارسال و دریافت کند.
• هاب شبکه، داده‌ها را به همه دستگاه‌های متصل به آن، صرف‌نظر از اینکه به آن نیاز دارند یا خیر، پخش می‌کند.
• این ویژگی می‌تواند باعث برخورد و ترافیک در شبکه شود؛ اما سوئیچ داده‌ها را فقط به دستگاهی می‌فرستد که آن را درخواست کرده یا به آن نیاز دارد، این ویژگی باعث کاهش ترافیک و بهبود عملکرد شبکه می‌شود.
• هاب شبکه یک دستگاه غیرفعال است که هیچ نرم‌افزار و هوشمندی ندارد. در واقع این دستگاه نمی‌تواند آدرس‌های MAC را یاد بگیرد، ذخیره کند و یا عملکرد فیلترینگ یا امنیتی ارائه دهد؛ اما سوئیچ شبکه یک دستگاه فعال است که دارای نرم‌افزار و هوشمندی است.
• این ویژگی باعث می‌شود تا سوئیچ بتواند آدرس‌های MAC را یاد بگیرد و آن را ذخیره کند و همچنین عملکردهای مختلفی مانند VLAN، پروتکل Spanning Tree ، QoS و … را ارائه دهد.

به‌طور خلاصه، از تفاوت سوئیچ و هاب شبکه می‌توان گفت که سوئیچ پیشرفته‌تر و کارآمدتر از هاب است که سوئیچ برای شبکه‌های پیچیده‌ای که ترافیک بالایی دارند و همچنین امنیت و عملکرد بالایی را نیاز دارند، مناسب‌تر است.

از آن‌طرف هاب ارزان‌تر و  نصب آن ساده‌تر است و فقط برای شبکه‌های کوچکی که ترافیک کمی دارند و نیازی به عملکردهای پیچیده و زیاد ندارد، هاب مناسب‌تر است.

تفاوت سوئیچ و روتر

swich  & router

 

 

در مدل OSI، روتر نسبت به سوئیچ، در سطح بالاتری از لایه شبکه (لایه 3) کار می‌کند.

روتر تفاوت زیادی با یک سوئیچ دارد؛ چرا که برای مسیر دهی بسته‌های داده به سایر شبکه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.

روتر همچنین برای ایجاد یک مقصد میانی برای اتصال چند شبکه محلی به یکدیگر، دستگاه هوشمندتر و کارآمدتری به‌حساب می‌آید.

از سوی دیگر، از یک سوئیچ فقط برای ایجاد شبکه سیمی می‌توان استفاده کرد، اما با به‌کارگیری روتر، می‌توان به شبکه بی‌سیم نیز دسترسی داشت. با توجه به قابلیت‌های بیشتر، طبیعتا قیمت روتر بالاتر از یک سوئیچ هم‌رده خواهد بود.

تفاوت هاب و روتر

 

hub &router

 

 

همان‌طور که در بالا اشاره شد، یک هاب فقط کارکردهای ابتدایی یک سوئیچ را ارائه می‌دهد. از همین رو، اختلاف بین هاب و روتر حتی بیشتر نیز می‌شود.

برای مثال، هاب یک دستگاه پَسیو (Passive) و بدون نرم‌افزار است، در حالی که روتر یک دستگاه شبکه محسوب می‌شود.

از سوی دیگر، انتقال داده از هاب معمولا به‌صورت سیگنال الکتریکی یا بیت انجام می‌شود، حال آنکه در یک روتر، داده‌ها به‌صورت بسته‌ جابه‌جا می‌شوند.

بیشتر بخوانید : اجزای روترهای سیسکو

چه زمانی باید از هاب در مقابل سوئیچ استفاده کنید و چرا؟

همان‌طور که در بخش تفاوت هاب و سوئیچ گفتیم هاب بهتر است که در شبکه‌های کوچک و سوئیچ در شبکه‌های گسترده و پرترافیک استفاده شود که با این‌حال احتمال دارد در مواقعی بسیار نادر بخواهید از هاب در مقابل سوئیچ استفاده کنیم.

هاب به‌طور معمول برای اتصال بخش‌هایی از یک LAN (شبکه محلی) استفاده می‌شود. یک هاب شامل چندین پورت است و هنگامی‌که بسته‌ای به یک پورت می‌رسد، در پورت‌های دیگر کپی می‌شود تا تمام بخش‌های LAN بتوانند همه بسته‌ها را ببینند.

در واقع می‌توان گفت که یک هاب مانند یک سوئیچ اترنت کار می‌کند، زیرا دستگاه‌های موجود در شبکه اداری یا خانگی به آن متصل می‌شوند.

یک هاب می‌تواند پهنای باند خود را به‌طور مساوی بین همه پورت‌ها تقسیم کند. این قابلیت وقتی فقط یک دستگاه یا چند دستگاه در شبکه باشد، هیچ مشکلی نخواهد بود؛ اما هنگامی‌که چندین دستگاه در شبکه در یک هاب 10/100 مگابیت بر ثانیه فعال هستند، این می‌تواند عملکرد را کاهش دهد.

مزایای استفاده از هاب نسبت به سوئیچ چیست؟

همان‌طور که پیش‌تر در تفاوت سوئیچ و هاب شبکه گفتیم، هاب نسبت به سوئیچ ارزان‌تر و ساده‌تر است؛ اما مزایای دیگر نیز دارد که عبارتند از:

• استفاده از هاب برای اهداف آزمایشی و یا عیب‌یابی مفید است؛ زیرا این امکان را ارائه می‌دهد که بتوانید ترافیک شبکه را نظارت یا ضبط  کنید.

 

• از هاب می‌توانید برای ایجاد یک بخش شبکه استفاده کنید که به‌ عنوان یک دامنه‌ی برخورد واحد عمل می‌کندکه این ویژگی باعث می‌شود تا همه‌ی دستگاه‌های متصل به هاب پهنای باند یکسانی داشته باشند و به‌طور مستقیم با یکدیگر ارتباط برقرار کنند.

 

• از هاب می‌توان برای اتصال دستگاه‌هایی استفاده کرد که دارای سرعت‌های شبکه متفاوتی مانند 10 مگابیت بر ثانیه و 100 مگابیت بر ثانیه هستند.

معرفی محصول :WS-C2960X-24TD-L

شباهت هاب و سوئیچ

با وجود تفاوت سوئیچ و هاب شبکه این دو دستگاه در برخی از جنبه‌ها با همدیگر شباهت‌هایی دارند، که عبارتند از:

1. هاب و سوئیچ هر دو دستگاه‌های الکترونیکی کوچک و جعبه‌ای مانند هستند که از پلاستیک یا فلز ساخته شده‌اندکه دارای پورت‌های فیزیکی برای برق، اتصالات دستگاه شبکه و چراغ‌های LED برای نمایش وضعیت هستند.
2. هاب و سوئیچ از آدرس‌های MAC برای شناسایی دستگاه های متصل به خود استفاده می‌کنند.
3. هم هاب و هم سوئیچ می‌توانند برای ایجاد یک بخش در شبکه استفاده شوند که به‌عنوان یک دامنه برخورد واحد، عمل می‌کند به  این بدان معنا است که همه‌ی ‌دستگاه‌های متصل به این دو دستگاه دارای پهنای باند یکسانی هستند و می‌توانند به‌طور مستقیم با همدیگر ارتباط برقرار کنند.
4. هم هاب و هم سوئیچ را می‌توان برای اتصال دستگاه‌هایی که سرعت شبکه متفاوتی دارند و مانند 10 مگابیت بر ثانیه و 100 مگابیت در ثانیه استفاده کرد. با این حال، هر دو دستگاه می‌توانند سرعت کل شبکه را کاهش ‌دهند تا با کندترین دستگاه مطابقت داشته باشند.

هاب و سوئیچ نقش‌های مشابهی دارند

هر کدام از این دستگاه‌ها نقش یک اتصال مرکزی را برای تمامی تجهیزات شبکه شما ایفا می‌کنند و نوعی داده تحت عنوان فریم‌ها (Frames) را جابه‌جا می‌کنند. فریم‌ها داده‌ی شما را انتقال می‌دهند.

وقتی که یک فریم دریافت می‌شود، تقویت شده و سپس به پورت کامپیوتر مقصد ارسال می‌شود. تفاوت بزرگ بین هاب و سوئیچ در واقع روشِ تحویل فریم‌ها است.

در یک هاب، فریم در تمامی پورت‌های هاب پخش (Broadcast) می‌شود.

مهم نیست که فریم فقط یک پورت را هدف گرفته باشد.

هاب نمی‌تواند تشخیص دهد کدام پورت مختص ارسال یک فریم است که با انتشار فریم در طول تمامی پورت‌ها، هاب مطمئن می‌شود که فریم سرانجام به مقصد موردنظر خواهد رسید.

این شیوه ارسال ترافیک شبکه را تا حد زیادی افزایش می‌دهد و می‌تواند زمان پاسخگویی ضعیف را برای شبکه به دنبال داشته باشد.

علاوه بر این، یک هاب 100/10 مگابیت‌برثانیه‌ای باید پهنای باند خود را در بین تمامی پورت‌هایش به اشتراک بگذارد.

بنابراین، فقط زمانی که یک کامپیوتر در حال پخش است، دسترسی به حداکثر پهنای باند وجود دارد. اما اگر چند کامپیوتر شخصی در حال پخش باشند، پهنای باند باید بین تمامی آنها تقسیم شود و این موضوع طبیعتا عملکرد شبکه را کاهش می‌دهد.

اما یک سوئیچ، سوابقی از مک (MAC) آدرس‌های تمام دستگاه‌هایی که به آن متصل هستند را نگهداری می‌کند.

با در اختیار داشتن این اطلاعات، یک سوئیچ می‌تواند تشخیص دهد کدام سیستم بر روی کدام پورت قرار دارد. بنابراین، وقتی یک فریم دریافت می‌شود، سوئیچ می‌داند که فریم باید دقیقا به کدام پورت ارسال شود و این موضوع بدون افزایش محسوس زمان پاسخگویی شبکه اتفاق می‌افتد.

اما برخلاف هاب، یک سوئیچ 100.10 مگابیت‌برثانیه‌ای تمام پهنای خود را به هر یک از پورت‌هایش اختصاص می‌دهد. بنابراین، فارغ از اینکه چند کامپیوتر شخصی در حال پخش هستند، کاربر می‌تواند همواره به حداکثر میزان پهنای باند دسترسی داشته باشد.

به همین دلیل است که گفته می‌شود انتخاب سوئیچ نسبت به هاب تصمیم به مراتب بهتری است.

روترها کاملا متفاوت هستند

روترها دستگاه‌هایی کاملا متفاوت هستند. زمانی که یک هاب یا سوئیچ در حال انتقال فریم‌ها هستند، وظیفه روتر همان‌طور که از نامش مشخص است، مسیردهی بسته‌های داده به شبکه‌های دیگر است تا مطمئن شود این بسته‌ها دقیقا به مقاصد موردنظرشان رسیده باشند.

یکی از ویژگی‌های اصلی یک بسته این است که فقط حاوی داده نبوده و آدرس مقصدی که باید به آنجا انتقال یابد را هم در خود دارد.

یک روتر به طور کلی حداقل به دو شبکه متصل می‌شود که عموما شامل دو شبکه از نوع محلی (LAN)، دو شبکه WAN یا یک شبکه LAN و شبکه ISP (برای مثال کامپیوتر شما و سرویس‌دهنده اینترنت) می‌شود.

روترها در گیت‌وی‌ها (دروازه‌ها) قرار می‌گیرند؛ دروازه‌ها جایی هستند که دو یا تعداد بیشتری شبکه متصل می‌شوند.

با استفاده از هدرها و جدول‌های هدایت، روترها می‌توانند بهترین مسیر برای هدایت بسته‌ها را تعیین کنند. روترها برای برقراری ارتباط با یکدیگر و پیکربندی بهترین مسیر بین دو میزبان از پروتکل‌هایی مانند ICMP بهره می‌برند.

کدام یک را باید بخریم؟

هر دستگاهی که برای شبکه خودتان می‌خرید باید مطمئن شوید که از تمام توانمندی‌های موردنیاز برخوردار باشد. در بحث عملکرد، خرید یک روتر بی‌سیم به‌دلیل توانایی اتصال دستگاه‌های مختلف به شبکه، توصیه می‌شود.

اگر بودجه محدودی دارید، سوئیچ هم گزینه خوبی است که کارایی نسبتا بالایی دارد و در عین حال گران‌قیمت نیست.

جمع‌بندی

اگرچه گاهی اوقات متخصصین از کلمات هاب، سوئیچ و روتر به‌جای هم استفاده می‌کنند، اما در این مطلب سعی کردیم شما را با تفاوت هاب و سوئیچ و روتر آشنا کنیم.

درک بهتر تفاوت‌ها و تمایزی که بین این سه دستگاه وجود دارد به انتخاب بهترین گزینه توسط شما کمک خواهد کرد.