Маршрутизатор против коммутатора: разница и сравнение

Маршрутизатор соединяет разные сети и управляет трафиком между ними, а коммутатор соединяет устройства внутри одной сети, направляя данные на определенные устройства. Маршрутизаторы работают на сетевом уровне, обрабатывая IP-адреса, а коммутаторы работают на уровне канала передачи данных, используя MAC-адреса для связи.

Основные выводы

1. Маршрутизаторы — это сетевые устройства, облегчающие связь между сетями и определяющие наилучший путь для передачи пакетов данных от источника к месту назначения с использованием IP-адресов.
2. Коммутаторы — это сетевые устройства, которые соединяют устройства в одной сети, пересылая пакеты данных на основе MAC-адресов, обеспечивая более эффективную и целенаправленную связь в локальной сети (LAN).
3. Основное различие между маршрутизаторами и коммутаторами заключается в их функциях и использовании в сети, при этом маршрутизаторы соединяют разные сети и используют IP-адреса. Напротив, коммутаторы ориентированы на подключение устройств в одной сети с использованием MAC-адресов.

Маршрутизатор против коммутатора

Разница между Маршрутизатор а Switch заключается в том, что Router позволяет компьютеру или системе одновременно подключаться к нескольким сетям, а Switch позволяет одновременно подключаться к различным устройствам.

Однако вышеперечисленное — не единственное отличие. Сравнение обоих терминов по конкретным параметрам может пролить свет на тонкие аспекты:

Маршрутизатор — это сетевое устройство, которое работает на сетевом уровне (уровень 3) модели OSI, обеспечивая связь между различными сетями. Он играет решающую роль в перенаправлении пакетов данных из одной сети в другую, принимая решения на основе IP-адресов назначения. Вот подробная разбивка:

Функциональность маршрутизации

Маршрутизаторы используют таблицы маршрутизации для определения оптимального пути доставки пакетов данных к месту назначения. Они анализируют IP-адрес назначения каждого пакета и принимают решения о пересылке данных на соответствующий следующий переход. Это позволяет объединять разрозненные сети, такие как локальные сети (LAN) или глобальные сети (WAN).

Трансляция сетевых адресов (NAT)

Маршрутизаторы используют преобразование сетевых адресов (NAT) для сопоставления частных IP-адресов в локальной сети с одним общедоступным IP-адресом. Это позволяет нескольким устройствам в частной сети использовать один общедоступный IP-адрес, повышая безопасность и сохраняя пространство общедоступных IP-адресов.

Поддержка протокола

Маршрутизаторы поддерживают различные сетевые протоколы, включая Интернет-протокол (IP), и могут обрабатывать протоколы динамической маршрутизации, такие как OSPF (сначала открывайте кратчайший путь) или BGP (протокол пограничного шлюза). Они играют ключевую роль в поддержании эффективной коммуникации в сложной структуре Интернета.

Параметры безопасности

Маршрутизаторы способствуют обеспечению безопасности сети, реализуя такие функции, как брандмауэры, списки управления доступом (ACL) и поддержку виртуальной частной сети (VPN). Эти функции помогают защитить сеть от несанкционированного доступа и обеспечить безопасную передачу данных.

Интерфейсы

Маршрутизаторы имеют несколько интерфейсов для подключения к различным типам сетей. Эти интерфейсы могут включать порты Ethernet для проводных подключений и беспроводные интерфейсы для подключения к сетям Wi-Fi.

Коммутатор — это сетевое устройство, которое работает на канальном уровне (уровень 2) модели OSI. Его основная функция — подключение нескольких устройств в одной локальной сети (LAN) и эффективное управление потоком данных между ними.

Особенности и работа

1. Изучение MAC-адреса:
   • Коммутаторы используют MAC-адреса для пересылки данных на соответствующие устройства в сети.
   • При получении кадра коммутатор узнает MAC-адрес источника и связывает его с портом, через который прибыл кадр.
2. Таблицы пересылки:
   • Коммутаторы поддерживают таблицу пересылки, которая сопоставляет MAC-адреса соответствующим портам коммутатора.
   • Эта таблица позволяет коммутатору принимать решения о пересылке на основе MAC-адресов назначения.
3. Домены широковещания и коллизий:
   • Коммутаторы создают отдельные домены коллизий для каждого порта, уменьшая количество коллизий и повышая эффективность сети.
   • Широковещательные домены также сегментируются, что ограничивает широковещательный трафик устройствами внутри одной VLAN (виртуальной локальной сети).
4. Фильтрация кадров:
   • Переключает фильтрующие кадры на основе MAC-адресов, доставляя их только намеченным получателям.
   • Это уменьшает ненужный трафик и повышает общую производительность сети.
5. Поддержка ВЛАН:
   • Коммутаторы поддерживают виртуальные локальные сети (VLAN), что позволяет сегментировать сеть и логическую группировку устройств.
   • Сети VLAN повышают безопасность, управляемость и гибкость при проектировании сети.
6. Полнодуплексная связь:
   • Коммутаторы поддерживают полнодуплексную связь, обеспечивая одновременную передачу и прием данных через порт.
   • Это контрастирует с общими средами, такими как концентраторы или полудуплексные конфигурации, где устройства конкурируют за одну и ту же среду связи.
7. Управляемые и неуправляемые коммутаторы:
   • Управляемые коммутаторы предлагают расширенные функции, такие как настройка VLAN, качество обслуживания (QoS) и удаленное управление.
   • Неуправляемые коммутаторы работают с настройками по умолчанию и проще, их можно использовать в базовых домашних или небольших офисных установках.

Случаи использования

• Корпоративные сети:
  • Коммутаторы являются фундаментальными компонентами корпоративных сетей, обеспечивая эффективное и безопасное подключение большого количества устройств.
• Дата-центры:
  • В центрах обработки данных коммутаторы обеспечивают высокоскоростную связь между серверами и другими сетевыми устройствами.
• Домашние сети:
  • Базовые коммутаторы используются в домашних сетях для соединения таких устройств, как компьютеры, принтеры и интеллектуальные устройства.
• Промышленные сети:
  • Промышленные переключатели предназначены для работы в суровых условиях и используются в системах промышленной автоматизации и управления.

Основные различия между маршрутизатором и коммутатором

• Функции:
  • маршрутизатор: Соединяет разные сети, управляет трафиком между ними и работает на сетевом уровне (уровень 3).
  • Переключатель: Подключает устройства в одной сети, направляет данные на определенные устройства и работает на уровне канала передачи данных (уровень 2).
• Адресация:
  • маршрутизатор: Использует IP-адреса для принятия решений о пересылке.
  • Переключатель: Использует MAC-адреса для пересылки данных внутри локальной сети.
• Управление движением:
  • маршрутизатор: Управляет трафиком между различными сетями, применяя политики и выполняя маршрутизацию на основе IP-адресов.
  • Переключатель: Управляет трафиком внутри сети, создавая отдельные домены коллизий для каждого порта и пересылая кадры на основе MAC-адресов.
• Уровень операции:
  • маршрутизатор: Работает на сетевом уровне (Уровень 3).
  • Переключатель: Работает на канальном уровне (уровень 2).
• Широковещательные домены:
  • маршрутизатор: Действует как граница широковещательных доменов, ограничивая широковещательный трафик.
  • Переключатель: Сегментирует широковещательные домены внутри одной VLAN.
• Подключение устройства:
  • маршрутизатор: Подключается к нескольким сетям и может подключаться к коммутаторам или другим устройствам.
  • Переключатель: Подключает устройства в одной локальной сети.
• Маршрутизация против коммутации:
  • маршрутизатор: Принимает решения о маршрутизации на основе IP-адресов, определяя лучший путь для данных между различными сетями.
  • Переключатель: Принимает решения о переключении на основе MAC-адресов, направляя данные внутри одной сети.
• Типичные случаи использования:
  • маршрутизатор: Обычно используется в глобальных сетях (WAN) и для соединения сетей с различными IP-подсетями.
  • Переключатель: Необходим в локальных сетях (локальных сетях) для подключения устройств в одной сети.
• Гибкость:
  • маршрутизатор: Обеспечивает большую гибкость при проектировании сети и поддерживает разнообразные протоколы.
  • Переключатель: Обеспечивает эффективное и высокоскоростное подключение внутри локальной сети, но с меньшей гибкостью протокола по сравнению с маршрутизаторами.
• Управляемый и неуправляемый:
  • маршрутизатор: Почти всегда управляемое устройство с возможностью настройки.
  • Переключатель: Могут быть управляемыми или неуправляемыми, при этом управляемые коммутаторы предлагают расширенные функции, такие как настройка VLAN и QoS.
• Пример сценария:
  • маршрутизатор: Подключает домашнюю сеть к Интернету, обеспечивая связь между домашними устройствами и серверами в Интернете.
  • Переключатель: Подключает компьютеры, принтеры и другие устройства в офисной сети, облегчая связь внутри одной локальной сети.

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