Router vs Switch: differenza e confronto

Un router collega reti diverse e gestisce il traffico tra di loro, mentre uno switch collega i dispositivi all'interno della stessa rete, indirizzando i dati a dispositivi specifici. I router operano a livello di rete, gestendo gli indirizzi IP, mentre gli switch operano a livello di collegamento dati, utilizzando gli indirizzi MAC per la comunicazione.

Punti chiave

1. I router sono dispositivi di rete che facilitano la comunicazione tra le reti, determinando il percorso migliore per i pacchetti di dati per viaggiare dall'origine alla destinazione utilizzando gli indirizzi IP.
2. Gli switch sono dispositivi di rete che collegano dispositivi all'interno di una singola rete, inoltrando pacchetti di dati basati su indirizzi MAC, consentendo una comunicazione più efficiente e mirata all'interno di una rete locale (LAN).
3. La differenza principale tra router e switch risiede nella loro funzione e utilizzo all'interno di una rete, con router che collegano reti diverse e utilizzano indirizzi IP. Al contrario, gli switch si concentrano sulla connessione di dispositivi all'interno di una singola rete utilizzando indirizzi MAC.

Router contro Switch

La differenza tra router e Switch è che Router consente al computer o al sistema di connettersi a più reti contemporaneamente, mentre Switch consente connessioni a vari dispositivi contemporaneamente.

Tuttavia, quanto sopra non è l'unica differenza. Un confronto tra entrambi i termini su parametri specifici può far luce su aspetti sottili:

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Tavola di comparazione

caratteristica	router	Interruttore
Funzione	Connette diverse reti (ad esempio, LAN, WAN, Internet)	Connette i dispositivi all'interno di un'unica rete
Trasmissione dati	Pacchetti (indirizzi IP)	Frame (indirizzi MAC)
Livello del modello OSI	Rete (Livello 3)	Collegamento dati (Livello 2)
Decisioni di percorso	Basato su indirizzi IP e tabelle di routing	Basato su indirizzi MAC e tabella degli indirizzi MAC
casi d'uso tipici	Connettere case, aziende e organizzazioni a Internet	Connessione di computer, stampanti e altri dispositivi all'interno di una rete locale
Numero di porte	Pochi (4-8)	Molti (8-48)
Velocità di commutazione	Inferiore (100 Mbps – 1 Gbps)	Superiore (1 Gbps – 100 Gbps)
Domini di trasmissione	Ogni porta è un dominio di trasmissione separato (a meno che non sia configurato con VLAN)	Un dominio di trasmissione per switch (a meno che non sia configurato con VLAN)
Caratteristiche di sicurezza	Firewall, NAT, ACL	Funzionalità di sicurezza limitate
Costo	Più costoso	Meno caro
Complessità	Più complesso da configurare	Più facile da configurare

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Cos'è il Router?

Un router è un dispositivo di rete che opera al livello di rete (Livello 3) del modello OSI, facilitando la comunicazione tra reti diverse. Svolge un ruolo cruciale nel dirigere i pacchetti di dati da una rete all'altra, prendendo decisioni in base agli indirizzi IP di destinazione. Ecco una ripartizione dettagliata:

Funzionalità di instradamento

I router utilizzano tabelle di routing per determinare il percorso ottimale affinché i pacchetti di dati raggiungano la loro destinazione. Analizzano l'indirizzo IP di destinazione di ciascun pacchetto e prendono le decisioni per inoltrare i dati all'hop successivo appropriato. Ciò consente l'interconnessione di reti disparate, come reti locali (LAN) o reti geografiche (WAN).

Network Address Translation (NAT)

I router utilizzano Network Address Translation (NAT) per mappare gli indirizzi IP privati ​​all'interno di una rete locale su un singolo indirizzo IP pubblico. Ciò consente a più dispositivi in ​​una rete privata di condividere un singolo indirizzo IP pubblico, migliorando la sicurezza e preservando lo spazio degli indirizzi IP pubblici.

Supporto del protocollo

I router supportano vari protocolli di rete, incluso il protocollo Internet (IP), e possono gestire protocolli di routing dinamico come OSPF (Open Shortest Path First) o BGP (Border Gateway Protocol). Svolgono un ruolo fondamentale nel mantenere una comunicazione efficiente attraverso la complessa struttura di Internet.

Caratteristiche di sicurezza

I router contribuiscono alla sicurezza della rete implementando funzionalità come firewall, elenchi di controllo degli accessi (ACL) e supporto per reti private virtuali (VPN). Queste funzionalità aiutano a proteggere la rete da accessi non autorizzati e garantiscono una trasmissione sicura dei dati.

interfacce

I router dispongono di più interfacce per connettersi a diversi tipi di reti. Queste interfacce possono includere porte Ethernet per connessioni cablate e interfacce wireless per la connessione a reti Wi-Fi.

 

Cos'è Switch?

Uno switch è un dispositivo di rete che opera al livello di collegamento dati (Livello 2) del modello OSI. La sua funzione principale è connettere più dispositivi all'interno della stessa rete locale (LAN) e gestire in modo efficiente il flusso di dati tra di loro.

Caratteristiche e funzionamento

1. Apprendimento indirizzo MAC:
   • Gli switch utilizzano gli indirizzi MAC per inoltrare i dati ai dispositivi appropriati nella rete.
   • Dopo aver ricevuto un frame, lo switch apprende l'indirizzo MAC di origine e lo associa alla porta attraverso la quale è arrivato il frame.
2. Tabelle di inoltro:
   • Gli switch mantengono una tabella di inoltro che mappa gli indirizzi MAC alle porte dello switch corrispondenti.
   • Questa tabella consente allo switch di prendere decisioni di inoltro in base agli indirizzi MAC di destinazione.
3. Domini di trasmissione e collisione:
   • Gli switch creano domini di collisione individuali per ciascuna porta, riducendo le collisioni e migliorando l'efficienza della rete.
   • Anche i domini di trasmissione vengono segmentati, limitando il traffico di trasmissione ai dispositivi all'interno della stessa VLAN (Virtual Local Area Network).
4. Filtraggio dei frame:
   • Cambia i frame di filtro in base agli indirizzi MAC, consegnandoli solo ai destinatari previsti.
   • Ciò riduce il traffico non necessario e migliora le prestazioni complessive della rete.
5. Supporto VLAN:
   • Gli switch supportano le LAN virtuali (VLAN), consentendo la segmentazione della rete e il raggruppamento logico dei dispositivi.
   • Le VLAN migliorano la sicurezza, la gestibilità e la flessibilità nella progettazione della rete.
6. Comunicazione full-duplex:
   • Gli switch supportano la comunicazione full-duplex, consentendo la trasmissione e la ricezione simultanea dei dati su una porta.
   • Ciò contrasta con gli ambienti condivisi, come gli hub o le configurazioni half-duplex, in cui i dispositivi si contendono lo stesso mezzo di comunicazione.
7. Switch gestiti e non gestiti:
   • Gli switch gestiti offrono funzionalità avanzate come la configurazione VLAN, la qualità del servizio (QoS) e la gestione remota.
   • Gli switch non gestiti funzionano con impostazioni predefinite e sono più semplici, utilizzati nelle configurazioni di base di case o piccoli uffici.

Casi d'uso

• Reti aziendali:
  • Gli switch sono componenti fondamentali nelle reti aziendali, poiché forniscono una connettività efficiente e sicura per un gran numero di dispositivi.
• Centri dati:
  • Nei data center, gli switch facilitano la comunicazione ad alta velocità tra server e altri dispositivi in ​​rete.
• Reti domestiche:
  • Gli switch di base vengono utilizzati nelle reti domestiche per interconnettere dispositivi come computer, stampanti e dispositivi intelligenti.
• Reti industriali:
  • Gli interruttori industriali sono progettati per resistere ad ambienti difficili e vengono utilizzati nei sistemi di automazione e controllo industriale.

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Principali differenze tra router e switch

• Funzione:
  • Router: Collega reti diverse, gestisce il traffico tra di loro e opera a livello di rete (Livello 3).
  • Interruttore: Collega i dispositivi all'interno della stessa rete, indirizza i dati a dispositivi specifici e opera a livello di collegamento dati (Livello 2).
• Indirizzamento:
  • Router: Utilizza gli indirizzi IP per prendere decisioni di inoltro.
  • Interruttore: Utilizza gli indirizzi MAC per inoltrare i dati all'interno della rete locale.
• Gestione del traffico:
  • Router: Gestisce il traffico tra reti diverse, applicando policy ed eseguendo il routing in base agli indirizzi IP.
  • Interruttore: Gestisce il traffico all'interno di una rete, creando domini di collisione individuali per ciascuna porta e inoltrando frame in base agli indirizzi MAC.
• Livello di operazione:
  • Router: Funziona a livello di rete (Livello 3).
  • Interruttore: Funziona a livello di collegamento dati (Livello 2).
• Domini di trasmissione:
  • Router: Funge da confine per i domini di trasmissione, limitando il traffico di trasmissione.
  • Interruttore: I segmenti trasmettono domini all'interno della stessa VLAN.
• Connessione dispositivo:
  • Router: Si connette a più reti e può connettersi a switch o altri dispositivi.
  • Interruttore: Collega i dispositivi all'interno della stessa rete locale.
• Routing e commutazione:
  • Router: Prende decisioni di routing in base agli indirizzi IP, determinando il percorso migliore per i dati tra reti diverse.
  • Interruttore: Prende decisioni di commutazione in base agli indirizzi MAC, indirizzando i dati all'interno della stessa rete.
• Casi d'uso tipici:
  • Router: Comunemente utilizzato nelle WAN (Wide Area Networks) e per connettere reti con diverse sottoreti IP.
  • Interruttore: Essenziale nelle LAN (Local Area Network) per connettere dispositivi all'interno della stessa rete.
• Flessibilità:
  • Router: Offre maggiore flessibilità nella progettazione della rete e supporta diversi protocolli.
  • Interruttore: Fornisce una connettività efficiente e ad alta velocità all'interno di una rete locale ma con una minore flessibilità del protocollo rispetto ai router.
• Gestito e non gestito:
  • Router: Quasi sempre un dispositivo gestito con opzioni di configurazione.
  • Interruttore: Può essere gestito o non gestito, con switch gestiti che offrono funzionalità avanzate come la configurazione VLAN e QoS.
• Scenario di esempio:
  • Router: Connette una rete domestica a Internet, gestendo la comunicazione tra i dispositivi domestici e i server su Internet.
  • Interruttore: Collega computer, stampanti e altri dispositivi all'interno di una rete aziendale, facilitando la comunicazione all'interno della stessa rete locale.

Bibliografia

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