تفاوت هاب و روتر با سوئیچ شبکه چیست؟

وقتی قرار است کامپیوترها، دستگاه‌های تحت شبکه و یا شبکه‌های مختلف را به یکدیگر متصل کنید، هاب‌ها، سوئیچ‌ها و روترها می‌توانند نقش پل‌های ارتباطی بین آنها را برعهده بگیرند. هر سه دستگاه تقریبا کار یکسانی را انجام می‌دهند و به همین دلیل، برخی تکنسین‌ها ممکن است از نام آنها به‌جای یکدیگر استفاده کنند. اما این موضوع می‌تواند باعث سردرگمی افراد عادی شود و این پرسش را در ذهن آنها ایجاد کند که فرق هاب و سوئیچ و روتر چیست؟ در این مطلب قصد داریم به تفاوت‌ هاب و سوئیچ و روتر و کاربردهای رایج آنها اشاره کنیم.

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.

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.

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.

فرق هاب و سوئیچ و روتر چیست؟

تفاوت سوییچ و هاب چیست؟

تفاوت هابها و سوئیچ

یک هاب بر روی لایه فیزیکی (لایه 1) مدل OSI کار می‌کند، اما سوئیچ بر روی لایه پیوند داده (لایه 2) کار می‌کند. سوئیچ نسبت به هاب کارایی بیشتری دارد. یک سوئیچ می‌تواند از طریق یک شبکه LAN به چندین کامپیوتر متصل شود، اما یک هاب فقط می‌تواند از طریق یک سِگمِنت (Segment)، چند دستگاه اترنت را به یکدیگر متصل کند.

سوئیچ در زمینه تشخیص هدف برای ارسال داده، هوشمندتر از هاب است. با توجه به عملکرد بهتر سوئیچ، قیمت انواع سوئیچ نیز بالاتر از هاب محسوب می‌شود.

تفاوت سوئیچ و روتر

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

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.

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. 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.