تفاوت هاب و سوئیچ

در این مقاله به بررسی تفاوت هاب و سوئیچ میپردازیم . در یک شبکه اترنت، برخی از دستگاه‌های شبکه‌ای وجود دارند که نقش‌های خود را در سطوح مختلف مانند هاب‌ها، سوئیچ‌ها و روترها ایفا می‌کنند. عملکردهای سه دستگاه کاملاً با یکدیگر متفاوت است، حتی اگر گاهی همه آن‌ها در یک دستگاه واحد ادغام شوند.

به همین دلیل، بسیاری از افراد در مورد تفاوت‌های بین هاب، سوئیچ و روتر احساس سردرگمی می‌کنند. بخش زیر بر موضوع هاب در مقابل سوئیچ و روتر تمرکز خواهد کرد، با هدف روشن کردن تفاوت‌های بین آن‌ها.

تفاوت هاب و سوئیچ و روتر چیست ؟

مسئله شبکه به طور گسترده ای با مفاهیمی مانند روتر، سوییچ و هاب (Hub) سروکار دارد. روتر، سوییچ و هاب سه دستگاه پرکاربرد در شبکه های کامپیوتری هستند که همه محیط های شبکه، از جمله LAN (شبکه محلی)، WAN (شبکه گسترده) و MAN (شبکه شهری) به آنها نیاز دارند.

بگذارید ابتدا به طور مختصر و خلاصه هر سه را یکجا بررسی و مقایسه کنیم:

هاب (Hub) دستگاهی است که برای اتصال چندین دستگاه به یکدیگر در شبکه مورد استفاده قرار می گیرد. این دستگاه از طریق یک کابل به دستگاه های مختلف وصل شده و برای انتقال اطلاعات بین آن ها، از یک شبکه مشترک استفاده می کند. اما این دستگاه قابلیت هوشمندی یا smart بودن نداشته و تمامی داده ها را به همه دستگاه ها منتقل می کند، بدون توجه به مقصد.

سوییچ (Switch)، به کمک سوییچ می توان چندین دستگاه را به یکدیگر متصل کرد و بستری برای ارسال اطلاعات بین آن ها فراهم کرد. بر خلاف هاب، سوییچ ها هوشمند بوده و قابلیت تحلیل و تشخیص نیازهای شبکه را دارند. با توجه به آدرس MAC دستگاه ها، داده ها مستقیماً به مقصد مورد نظر منتقل می شوند.

روتر (Router) دستگاهی است که به منظور ارسال بسته های داده بین دو یا چند شبکه مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. روتر از طریق پروتکل های مسیریابی و قوانین شبکه، اطلاعات را از شبکه ی مبدا به مقصد هدایت می کند.حال بیایید تا هر کدام را با جزئیات بیشتر بررسی کنیم.

سوئیچ شبکه چیست و چگونه کار می‌کند؟

یک سوئیچ شبکه یک جزء سخت‌افزاری است که اتصال و ارتباط دستگاه‌ها در یک شبکه محلی (LAN) را تسهیل می‌کند.

سوئیچ‌ها در لایه پیوند داده (لایه 2) مدل (OSI) عمل می‌کنند. هنگامی که یک دستگاه داده‌ها را از طریق شبکه ارسال می‌کند، سوئیچ بسته داده را دریافت می‌کند و آدرس کنترل دسترسی رسانه (MAC) مقصد بسته را بررسی می‌کند که به عنوان یک شناسه منحصر به فرد برای هر دستگاه در شبکه عمل می‌کند.

با مراجعه به جدول آدرس MAC خود، سوئیچ پورت اتصال دستگاه مقصد را تعیین می‌کند و بسته را به آن پورت خاص ارسال می‌کند. اگر دستگاه مقصد در همان LAN نباشد، سوئیچ بسته را به روتر مناسب ارسال می‌کند که سپس آن را به مقصد مورد نظر ارسال می‌کند. حافظه داخلی و قدرت پردازش سوئیچ جدول آدرس MAC را ذخیره و مدیریت می‌کند و امکان ارسال کارآمد بسته‌ها بر اساس آدرس‌های مقصد آن‌ها را فراهم می‌کند.

سوئیچ‌های شبکه اجزای ضروری در انواع مختلف شبکه، از جمله شبکه‌های اترنت، کانال‌های فیبر، InfiniBand و ATM هستند و انتقال داده‌های قابل اعتماد و سریع را برای دستگاه‌های شبکه فراهم می‌کنند.

به عنوان مثال، سوئیچ FS S5800-48F4SR یک سوئیچ اترنت لایه 3 با عملکرد بالا است که یک راه‌حل مسیریابی لایه 3 قدرتمند را برای شبکه‌های نسل بعدی سازمانی، مرکز داده، مترو و زیرساخت همگرا (HCI) ارائه می‌دهد.

هاب چیست و چگونه کار می‌کند؟

هاب معمولاً برای اتصال بخش‌های یک LAN (شبکه محلی) استفاده می‌شود. یک هاب حاوی چندین پورت است. هنگامی که یک بسته به یک پورت می‌رسد، به پورت‌های دیگر کپی می‌شود تا تمام بخش‌های LAN بتوانند تمام بسته‌ها را ببینند. هاب به عنوان یک نقطه اتصال مشترک برای دستگاه‌ها در یک شبکه عمل می‌کند.

یک هاب شبکه به عنوان یک نقطه اتصال مرکزی در یک شبکه هاب عمل می‌کند، چندین دستگاه را به هم متصل می‌کند و انتقال داده‌ها را تسهیل می‌کند. داده‌های دریافتی را به همه دستگاه‌های متصل پخش می‌کند و پهنای باند موجود را به اشتراک می‌گذارد.

هاب‌ها در حالت half duplex کار می‌کنند و فاقد جداسازی ترافیک و امنیت هستند. همه دستگاه‌های متصل یک دامنه برخورد را به اشتراک می‌گذارند که منجر به برخوردهای بالقوه داده و مشکلات عملکرد می‌شود. در نتیجه، شبکه‌های هاب معمولاً برای شبکه‌های مقیاس کوچکتر مناسب‌تر از شبکه‌های بزرگ‌تر هستند.

روتر چیست و چگونه کار می‌کند؟

یک روتر یک دستگاه شبکه است که چندین شبکه کامپیوتری یا زیرشبکه را به هم متصل می‌کند. با ارسال بسته‌های داده به آدرس‌های IP مورد نظر خود، ترافیک را مدیریت می‌کند و به دستگاه‌ها امکان می‌دهد یک اتصال اینترنتی را به اشتراک بگذارند. روترها نقش حیاتی در هدایت ترافیک شبکه دارند و دستگاه‌های رایجی در شبکه‌سازی هستند.

یک روتر مسیر بسته‌های داده را با بررسی آدرس IP مقصد در هدر بسته و مقایسه آن با پایگاه داده مسیریابی خود تعیین می‌کند. از جداول مسیریابی برای تعیین کارآمدترین روش انتقال داده‌ها به آدرس IP مشخص استفاده می‌کند.

روترها برای فعال کردن ارتباط بین دستگاه‌ها و اینترنت با مودم‌ها کار می‌کنند. آن‌ها داده‌ها را اولویت‌بندی می‌کنند و بر اساس آدرس IP مقصد بهترین مسیر را برای هر انتقال انتخاب می‌کنند. جداول مسیریابی می‌توانند به صورت دستی پیکربندی شوند یا بر اساس فعالیت شبکه به صورت پویا به‌روز شوند.

روترها جریان کارآمد داده‌ها در شبکه‌ها را تسهیل می‌کنند و ارتباط موثر بین دستگاه‌ها و شبکه‌های مختلف را تضمین می‌کنند.

هاب در مقابل سوئیچ در مقابل روتر

در تجهیزات و دستگاه‌های شبکه، داده‌ها معمولاً به صورت فریم منتقل می‌شوند. هنگام دریافت یک فریم، تقویت می‌شود و سپس به پورت رایانه شخصی (PC) مقصد ارسال می‌شود. تفاوت بزرگ بین هاب و سوئیچ در روش تحویل فریم‌ها است.

در یک هاب، یک فریم به هر یک از پورت‌های آن منتقل یا “پخش” می‌شود. مهم نیست که فریم فقط برای یک پورت مقصد است. هاب هیچ راهی برای تشخیص اینکه کدام پورت باید فریم به آن ارسال شود ندارد.

علاوه بر این، یک هاب 10/100Mbps باید پهنای باند خود را با هر یک از پورت‌های خود به اشتراک بگذارد. در مقایسه، یک سوئیچ سوابقی از آدرس‌های MAC (کنترل دسترسی رسانه) تمام دستگاه‌های متصل به خود را نگه می‌دارد. با این اطلاعات، یک سوئیچ شبکه می‌تواند شناسایی کند که کدام سیستم روی کدام پورت نشسته است.

بنابراین هنگام دریافت یک فریم، دقیقاً می‌داند که آن را به کدام پورت ارسال کند، بدون افزایش قابل توجه زمان پاسخ شبکه. علاوه بر این، برخلاف یک هاب، یک سوئیچ 10/100Mbps به هر یک از پورت‌های خود 10/100Mbps کامل تخصیص می‌دهد. بنابراین صرف نظر از تعداد رایانه‌هایی که در حال انتقال هستند، کاربران همیشه به حداکثر میزان پهنای باند دسترسی خواهند داشت.

برخلاف یک هاب یا سوئیچ اترنت که نگران انتقال فریم‌ها هستند، یک روتر برای مسیریابی بسته‌ها به شبکه‌های دیگر تا زمانی که آن بسته در نهایت به مقصد خود برسد، است. یکی از ویژگی‌های کلیدی یک بسته این است که نه تنها حاوی داده‌ها بلکه آدرس مقصد جایی که به آنجا می‌رود، است.

علاوه بر این، روتر تنها یکی از این سه دستگاه است که به شما امکان می‌دهد یک آدرس IP (پروتکل اینترنت) واحد را بین چندین کلاینت شبکه به اشتراک بگذارید.

سخن پایانی 

در دنیای شبکه‌های کامپیوتری، درک تفاوت بین هاب و سوئیچ برای ایجاد یک شبکه کارآمد و ایمن ضروری است. همانطور که در این مقاله بررسی کردیم، هاب و سوئیچ هر دو دستگاهی برای اتصال چندین دستگاه به یک شبکه هستند، اما عملکرد و کارایی آن‌ها به طور قابل توجهی متفاوت است.

سوئیچ‌ها به دلیل قابلیت سوئیچینگ بسته‌های داده بر اساس آدرس MAC، عملکرد بسیار بهتری نسبت به هاب‌ها دارند و باعث افزایش سرعت، کاهش ترافیک و بهبود امنیت شبکه می‌شوند. از طرف دیگر، هاب‌ها به دلیل سادگی و قیمت پایین‌تر، همچنان در برخی از شبکه‌های کوچک و ساده مورد استفاده قرار می‌گیرند.

در انتخاب بین هاب و سوئیچ، باید عوامل مختلفی مانند اندازه شبکه، نوع ترافیک، بودجه و نیازهای امنیتی را در نظر گرفت.

سوالات متداول

1.تفاوت اصلی بین هاب و سوئیچ چیست؟

هاب: همه بسته‌های داده را به همه پورت‌ها ارسال می‌کند، حتی اگر مقصد آن پورت نباشد.

سوئیچ: بسته‌های داده را فقط به پورت مقصد ارسال می‌کند.

2. کدام یک بهتر است: هاب یا سوئیچ؟ در اکثر موارد، سوئیچ به دلیل عملکرد بهتر و امنیت بالاتر، گزینه مناسب‌تری است.

آیا هاب‌ها منسوخ شده‌اند؟ در شبکه‌های مدرن، استفاده از هاب به ندرت توصیه می‌شود. با این حال، هاب‌ها ممکن است در برخی کاربردهای خاص مانند شبکه‌های بسیار کوچک یا برای اهداف آموزشی مورد استفاده قرار گیرند.

3. چه عواملی در انتخاب بین هاب و سوئیچ موثر است؟

اندازه شبکه

نوع ترافیک

بودجه

نیازهای امنیتی

سطح دانش فنی

برای کسب اطلاعات بیشتر درباره ی تفاوت هاب و سوئیچ و گرفتن مشاوره با مشاوران کاوش پردازان برسا در تماس باشید.