مقایسه ای بین هاب، سوئیچ و روتر
عملکردهای این سه دستگاه — روتر، سوئیچ و هاب — کاملاً با یکدیگر متفاوت هستند، حتی اگر گاهی همه آنها در یک دستگاه واحد ادغام شده باشند.

از کدام دستگاه و چه زمانی باید استفاده شود؟
روتر چیست؟
روتر دستگاهی است که بستههای داده را در طول شبکهها هدایت میکند. یک روتر حداقل به دو شبکه متصل است که معمولاً دو شبکه محلی (LAN) یا دو شبکه گسترده (WAN) یا یک شبکه محلی و شبکه ارائهدهنده خدمات اینترنتی (ISP) آن هستند. روترها در دروازهها — مکانهایی که دو یا چند شبکه به هم متصل میشوند — قرار دارند. روترها از هدرها و جدولهای انتقال (فورواردینگ) استفاده میکنند تا بهترین مسیر را برای ارسال بستهها تعیین کنند و از پروتکلهایی مانند ICMP برای ارتباط با یکدیگر و پیکربندی بهترین مسیر بین هر دو میزبان استفاده میکنند.
سوئیچ چیست؟
در شبکه، سوئیچ دستگاهی است که بستههای داده را بین بخشهای مختلف یک شبکه محلی (LAN) فیلتر و منتقل میکند. سوئیچها در لایه پیوند داده (لایه ۲) و گاهی در لایه شبکه (لایه ۳) از مدل مرجع OSI عمل میکنند و بنابراین از تمام پروتکلهای بستهای پشتیبانی میکنند. به شبکههای محلی که از سوئیچ برای اتصال بخشها استفاده میکنند، شبکههای محلی سوئیچشده یا در مورد شبکههای اترنت، «شبکههای اترنت سوئیچشده» میگویند.
هاب چیست؟
هاب یک نقطه اتصال مشترک برای دستگاهها در یک شبکه است. از هابها معمولاً برای اتصال بخشهای مختلف یک شبکه محلی (LAN) استفاده میشود. یک هاب دارای چندین پورت است. هنگامی که یک بسته داده به یک پورت میرسد، به سایر پورتها کپی میشود تا تمام بخشهای شبکه محلی، همه بستهها را ببینند.
تفاوتهای روتر، سوئیچ و هاب در شبکهسازی
-
هاب: هاب دستگاهی است که با اتصال چندین دستگاه به یکدیگر، یک شبکه محلی (LAN) ایجاد میکند. در این شبکه، پهنای باند بین تمام دستگاههای متصل به هاب به صورت مشترک استفاده میشود.
-
سوئیچ (که هاب تعویضی نیز نامیده میشود): نقش آن تا حد زیادی مشابه هاب است، یعنی اتصال دستگاهها در یک شبکه محلی. اما این دو از نظر عملکرد تفاوت دارند. سوئیچ از پهنای باند انحصاری استفاده میکند، به این معنی که هر پورت پهنای باند اختصاصی خود را دارد.
-
روتر: تفاوت قابل توجهی با دو دستگاه فوق دارد. عملکرد اصلی آن اتصال بخشهای مختلف شبکه و یافتن مناسبترین مسیر برای انتقال دادههای شبکه است.
بنابراین، هنگامی که تعداد ماشینها زیاد یا حجم دادهها بزرگ باشد، تفاوت عملکرد بین هاب و سوئیچ کاملاً مشهود خواهد بود. روتر پس از سوئیچ به وجود آمد، همانطور که سوئیچ پس از هاب متولد شد. بنابراین روتر و سوئیچ نیز با یکدیگر مرتبط هستند و این دو دستگاه کاملاً مستقل از هم نیستند.روتربه جهت حل عیوب سوئیچ در عدم توانایی مسیربابی بسته ها به وجود آمد.

به طور کلی، تفاوتهای اصلی روترها و سوئیچها در حوزههای زیر نمایان میشود:
(۱) سطح کاری متفاوت
سوئیچ در لایه پیوند داده (لایه دوم) از معماری باز OSI/RM کار میکند، در حالی که روتر برای کار در لایه شبکه (لایه سوم) مدل OSI طراحی شده است. از آنجا که سوئیچ در لایه دوم کار میکند، عملکردش سادهتر و سریعتر است، اما روتر با کار در لایه سوم میتواند اطلاعات پروتکل بیشتری را پردازش کرده و تصمیمهای هوشمندانهتری برای ارسال دادهها بگیرد.
(۲) مبنای ارسال داده متفاوت
سوئیچ برای هدایت دادهها در یک شبکه محلی (LAN) از آدرس فیزیکی (MAC) استفاده میکند. این آدرس که معمولاً توسط سازنده کارت شبکه اختصاص یافته و بر روی آن حک میشود، و یک شناسه سختافزاری ثابت و به طور کلی غیرقابل تغییر است.
در مقابل، روتر برای مسیریابی دادهها بین شبکههای مختلف به آدرس منطقی (IP) متکی است. این آدرس که در لایه نرمافزار پیادهسازی میشود، موقعیت دستگاه را در یک شبکه توصیف میکند و بسته به پیکربندی شبکه میتواند تغییر کند.
آدرس IP معمولاً توسط مدیر شبکه یا سیستم به صورت خودکار اختصاص مییابد.
(۳) تقسیم دامنههای انتشار
سوئیچ قدیمی فقط میتواند “دامنه برخورد” (Collision Domain) را تقسیم کند، اما نمیتواند “دامنه انتشار” (Broadcast Domain) را تقسیم کند. در حالی که روتر میتواند دامنه انتشار را تقسیم کند.
تمام بخشهای شبکهای که به یک سوئیچ متصل میشوند، در یک «دامنه انتشار» واحد قرار میگیرند. در این حالت، بستههای انتشار در سراسر شبکه پخش میشوند و موجب ازدحام ترافیک و ایجاد آسیبپذیریهای امنیتی می شود.
در مقابل، روترها با تخصیص دامنههای انتشار مجزا به هر بخش شبکه، مانع از عبور ترافیک انتشار میشوند و این چالشها را مرتفع میسازند.
اگرچه سوئیچهای لایه سوم قابلیت VLAN را دارند و میتوانند دامنه انتشار را تقسیم کنند، اما برای ارتباط بین این زیردامنههای انتشار همچنان به یک روتر نیاز است.
(۴) روتر سرویس فایروال ارائه میدهد
روتر با هدف جلوگیری از “طوفان انتشار” عمل میکند؛ به این صورت که تنها بستههای دارای آدرسهای خاص را منتقل کرده و از ارسال بستههای مربوط به پروتکلهای غیرقابل مسیریابی یا بستههای با مقصد ناشناخته خودداری میکند.
کاربرد:
سوئیچ در لایه پیوند داده (لایه ۲) قرار دارد و معمولاً برای اتصال دستگاهها در یک شبکه محلی (LAN) به کار میرود. روتر هم که در لایه شبکه (لایه ۳) قرار دارد،و وظیفه آن اتصال شبکههای گسترده (WAN) و حل مشکل مسیریابی بین شبکههای ناهمگن است.
به بیان ساده، سوئیچ مانند مسئول داخلی یک ساختمان است که نامهها را بین اتاقهای مختلف (دستگاههای درون شبکه) توزیع میکند، در حالی که روتر نقش مامور پست را ایفا میکند که نامهها را به آدرسهای خارج از ساختمان (شبکههای دیگر یا اینترنت) ارسال و دریافت مینماید.
اگرچه روتر از نظر قابلیتهای کنترلی قدرتمندتر است، اما سرعت آن کمتر و هزینه آن بیشتر است. اینجا است که سوئیچهای لایه سه وارد میشوند؛ آنها با ترکیب سرعت بالا و قابلیتهای پیشرفتهای مشابه روتر، جایگاه ویژهای در شبکههای امروزی پیدا کردهاند.
جمعبندی:
با توجه به توضیحات ارائهشده، میتوان دریافت که سوئیچ به عنوان ستون فقرات شبکههای محلی، هاب به عنوان یک وسیلهٔ قدیمی و کمبازده، و روتر به عنوان دروازهبان هوشمند بین شبکهها عمل میکنند.
در معماری شبکههای امروزی، سوئیچ محور اصلی اتصال در سطح محلی (LAN) است، در حالی که روتر مسئولیت اتصال این شبکهٔ محلی به جهان خارج (اینترنت یا سایر شبکهها) را بر عهده دارد. بنابراین، الگوی ترکیبی رایج، “روتر-سوئیچ” است، به این صورت که یک روتر در لبهٔ شبکه قرار میگیرد و یک سوئیچ پرظرفیت، دستگاههای داخلی را به یکدیگر و به روتر متصل میکند.
در نهایت، انتخاب معماری بهینه و ترکیب خاص این تجهیزات، کاملاً به نیازها، ابعاد و بودجهٔ شبکه بستگی دارد. برای مثال، یک شبکهٔ کوچک اداری ممکن است تنها به یک «روتر-سوئیچ» ادغامشده اکتفا کند، در حالی که یک مرکز دادهٔ بزرگ از دهها سوئیچ و چندین روتر به صورت لایهبندیشده استفاده مینماید.
منابع :



