راوتر مقابل سويتش: الفرق والمقارنة

يقوم جهاز التوجيه بتوصيل شبكات مختلفة وإدارة حركة المرور فيما بينها، بينما يقوم المحول بتوصيل الأجهزة داخل نفس الشبكة، وتوجيه البيانات إلى أجهزة محددة. تعمل أجهزة التوجيه في طبقة الشبكة، وتتعامل مع عناوين IP، بينما تعمل المحولات في طبقة ارتباط البيانات، باستخدام عناوين MAC للاتصال.

الوجبات السريعة الرئيسية

1. الموجهات هي أجهزة شبكة تسهل الاتصال بين الشبكات ، وتحدد أفضل مسار لحزم البيانات للانتقال من المصدر إلى الوجهة باستخدام عناوين IP.
2. المحولات هي أجهزة شبكة توصل الأجهزة داخل شبكة واحدة ، وتعيد توجيه حزم البيانات بناءً على عناوين MAC ، مما يتيح اتصالاً أكثر كفاءة واستهدافًا داخل شبكة المنطقة المحلية (LAN).
3. يكمن الاختلاف الأساسي بين أجهزة التوجيه والمحولات في وظيفتها واستخدامها داخل الشبكة ، حيث تقوم أجهزة التوجيه بتوصيل شبكات مختلفة واستخدام عناوين IP. في المقابل ، تركز المفاتيح على توصيل الأجهزة داخل شبكة واحدة باستخدام عناوين MAC.

راوتر مقابل سويتش

الفرق بين راوتر والتبديل هو أن جهاز التوجيه يمكّن الكمبيوتر أو النظام من الاتصال بشبكات متعددة في وقت واحد ، بينما يتيح Switch الاتصال بأجهزة مختلفة في وقت واحد.

ومع ذلك ، فإن ما ورد أعلاه ليس هو الاختلاف الوحيد. يمكن للمقارنة بين كلا المصطلحين في معلمات محددة أن تلقي الضوء على جوانب دقيقة:

جهاز التوجيه هو جهاز شبكة يعمل في طبقة الشبكة (الطبقة 3) لنموذج OSI، مما يسهل الاتصال بين الشبكات المختلفة. فهو يلعب دورًا حاسمًا في توجيه حزم البيانات من شبكة إلى أخرى، واتخاذ القرارات بناءً على عناوين IP الوجهة. فيما يلي تفصيل تفصيلي:

وظيفة التوجيه

تستخدم أجهزة التوجيه جداول التوجيه لتحديد المسار الأمثل لحزم البيانات للوصول إلى وجهتها. يقومون بتحليل عنوان IP الوجهة لكل حزمة ويتخذون قرارات لإعادة توجيه البيانات إلى الخطوة التالية المناسبة. يتيح ذلك الاتصال البيني للشبكات المختلفة، مثل شبكات المنطقة المحلية (LANs) أو شبكات المنطقة الواسعة (WANs).

ترجمة عنوان الشبكة (NAT)

تستخدم أجهزة التوجيه ترجمة عنوان الشبكة (NAT) لتعيين عناوين IP الخاصة داخل شبكة محلية إلى عنوان IP عام واحد. يتيح ذلك لأجهزة متعددة في شبكة خاصة مشاركة عنوان IP عام واحد، مما يعزز الأمان ويحافظ على مساحة عنوان IP العام.

دعم البروتوكول

تدعم أجهزة التوجيه بروتوكولات الشبكة المختلفة، بما في ذلك بروتوكول الإنترنت (IP)، وقد تتعامل مع بروتوكولات التوجيه الديناميكية مثل OSPF (فتح أقصر مسار أولاً) أو BGP (بروتوكول بوابة الحدود). إنهم يلعبون دورًا محوريًا في الحفاظ على الاتصال الفعال عبر البنية المعقدة للإنترنت.

ميزات الأمان

تساهم أجهزة التوجيه في أمان الشبكة من خلال تنفيذ ميزات مثل جدران الحماية وقوائم التحكم في الوصول (ACLs) ودعم الشبكة الافتراضية الخاصة (VPN). تساعد هذه الميزات على حماية الشبكة من الوصول غير المصرح به وضمان النقل الآمن للبيانات.

واجهات

تحتوي أجهزة التوجيه على واجهات متعددة للاتصال بأنواع مختلفة من الشبكات. يمكن أن تتضمن هذه الواجهات منافذ Ethernet للاتصالات السلكية وواجهات لاسلكية للاتصال بشبكات Wi-Fi.

المحول هو جهاز شبكة يعمل في طبقة ارتباط البيانات (الطبقة 2) لنموذج OSI. وتتمثل وظيفتها الأساسية في توصيل أجهزة متعددة داخل نفس الشبكة المحلية (LAN) وإدارة تدفق البيانات فيما بينها بكفاءة.

الميزات والتشغيل

1. تعلم عنوان MAC:
   • تستخدم المحولات عناوين MAC لإعادة توجيه البيانات إلى الأجهزة المناسبة في الشبكة.
   • عند استلام إطار، يتعرف المحول على عنوان MAC المصدر ويربطه بالمنفذ الذي وصل الإطار من خلاله.
2. جداول التوجيه:
   • تحتفظ المحولات بجدول إعادة توجيه يقوم بتعيين عناوين MAC إلى منافذ المحول المقابلة.
   • يمكّن هذا الجدول المحول من اتخاذ قرارات إعادة التوجيه بناءً على عناوين MAC الوجهة.
3. مجالات البث والتصادم:
   • تقوم المحولات بإنشاء مجالات تصادم فردية لكل منفذ، مما يقلل من التصادمات ويحسن كفاءة الشبكة.
   • يتم أيضًا تقسيم نطاقات البث، مما يحد من حركة البث إلى الأجهزة الموجودة داخل نفس شبكة VLAN (شبكة المنطقة المحلية الافتراضية).
4. تصفية الإطار:
   • يقوم بتبديل إطارات التصفية بناءً على عناوين MAC، وتسليمها فقط إلى المستلمين المقصودين.
   • وهذا يقلل من حركة المرور غير الضرورية ويعزز الأداء العام للشبكة.
5. دعم VLAN:
   • تدعم المحولات الشبكات المحلية الافتراضية (VLANs)، مما يسمح بتجزئة الشبكة والتجميع المنطقي للأجهزة.
   • تعمل شبكات VLAN على تحسين الأمان وسهولة الإدارة والمرونة في تصميم الشبكة.
6. الاتصال المزدوج الكامل:
   • تدعم المحولات الاتصال مزدوج الاتجاه، مما يتيح نقل البيانات واستقبالها بشكل متزامن على المنفذ.
   • ويتناقض هذا مع البيئات المشتركة، مثل لوحات الوصل أو التكوينات أحادية الاتجاه، حيث تتنافس الأجهزة على نفس وسيط الاتصال.
7. المحولات المُدارة مقابل المحولات غير المُدارة:
   • توفر المحولات المُدارة ميزات متقدمة مثل تكوين شبكة VLAN وجودة الخدمة (QoS) والإدارة عن بُعد.
   • تعمل المحولات غير المُدارة بالإعدادات الافتراضية وهي أبسط، وتستخدم في الإعدادات الأساسية للمنزل أو المكتب الصغير.

استخدم حالات

• شبكات المؤسسات:
  • تعد المحولات مكونات أساسية في شبكات المؤسسات، حيث توفر اتصالاً فعالاً وآمنًا لعدد كبير من الأجهزة.
• مراكز البيانات:
  • في مراكز البيانات، تعمل المحولات على تسهيل الاتصال عالي السرعة بين الخوادم والأجهزة الأخرى المتصلة بالشبكة.
• الشبكات المنزلية:
  • تُستخدم المفاتيح الأساسية في الشبكات المنزلية لتوصيل الأجهزة مثل أجهزة الكمبيوتر والطابعات والأجهزة الذكية.
• الشبكات الصناعية:
  • تم تصميم المفاتيح الصناعية لتحمل البيئات القاسية وتستخدم في أنظمة الأتمتة والتحكم الصناعية.

الاختلافات الرئيسية بين جهاز التوجيه والتبديل

• وظيفة:
  • جهاز التوجيه: يربط شبكات مختلفة، ويدير حركة المرور فيما بينها، ويعمل في طبقة الشبكة (الطبقة 3).
  • مفتاح كهربائي: يربط الأجهزة داخل نفس الشبكة، ويوجه البيانات إلى أجهزة محددة، ويعمل في طبقة ربط البيانات (الطبقة 2).
• معالجة:
  • جهاز التوجيه: يستخدم عناوين IP لاتخاذ قرارات إعادة التوجيه.
  • مفتاح كهربائي: يستخدم عناوين MAC لإعادة توجيه البيانات داخل الشبكة المحلية.
• إدارة المرور:
  • جهاز التوجيه: يدير حركة المرور بين الشبكات المختلفة، ويفرض السياسات، وينفذ التوجيه بناءً على عناوين IP.
  • مفتاح كهربائي: يدير حركة المرور داخل الشبكة، وينشئ مجالات تصادم فردية لكل منفذ، ويعيد توجيه الإطارات بناءً على عناوين MAC.
• طبقة التشغيل:
  • جهاز التوجيه: تعمل في طبقة الشبكة (الطبقة 3).
  • مفتاح كهربائي: تعمل في طبقة ارتباط البيانات (الطبقة 2).
• مجالات البث:
  • جهاز التوجيه: يعمل كحدود لمجالات البث، مما يحد من حركة البث.
  • مفتاح كهربائي: قطاعات بث المجالات داخل نفس شبكة محلية ظاهرية (VLAN).
• اتصال الجهاز:
  • جهاز التوجيه: يتصل بشبكات متعددة وقد يتصل بمحولات أو أجهزة أخرى.
  • مفتاح كهربائي: يربط الأجهزة داخل نفس الشبكة المحلية.
• التوجيه مقابل التبديل:
  • جهاز التوجيه: يتخذ قرارات التوجيه بناءً على عناوين IP، ويحدد أفضل مسار للبيانات بين الشبكات المختلفة.
  • مفتاح كهربائي: يتخذ قرارات التبديل بناءً على عناوين MAC، وتوجيه البيانات داخل نفس الشبكة.
• حالات الاستخدام النموذجي:
  • جهاز التوجيه: يشيع استخدامها في شبكات WAN (شبكات واسعة النطاق) ولربط الشبكات بشبكات فرعية IP مختلفة.
  • مفتاح كهربائي: ضروري في الشبكات المحلية (شبكات المنطقة المحلية) لتوصيل الأجهزة داخل نفس الشبكة.
• المرونة:
  • جهاز التوجيه: يوفر المزيد من المرونة في تصميم الشبكة ويدعم البروتوكولات المتنوعة.
  • مفتاح كهربائي: يوفر اتصالاً فعالاً وعالي السرعة داخل شبكة محلية ولكن مع مرونة أقل في البروتوكول مقارنة بأجهزة التوجيه.
• المُدارة مقابل غير المُدارة:
  • جهاز التوجيه: دائمًا ما يكون جهازًا مُدارًا مزودًا بخيارات التكوين.
  • مفتاح كهربائي: يمكن إدارتها أو عدم إدارتها، مع المحولات المُدارة التي توفر ميزات متقدمة مثل تكوين VLAN وجودة الخدمة.
• سيناريو مثال:
  • جهاز التوجيه: يربط شبكة منزلية بالإنترنت، ويتعامل مع الاتصالات بين الأجهزة في المنزل والخوادم الموجودة على الإنترنت.
  • مفتاح كهربائي: يقوم بتوصيل أجهزة الكمبيوتر والطابعات والأجهزة الأخرى داخل شبكة المكتب، مما يسهل الاتصال داخل نفس الشبكة المحلية.

1. https://kilthub.cmu.edu/ndownloader/files/12074552
2. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/1268581/