Чем отличается коммутатор от маршрутизатора?
Сначала необходимо отметить, что существуют сетевые технологии, в которых коммутаторы не нужны, например кольцевые с захватом маркера (TokenRing). Мы же рассмотрим наиболее распространенную технологию сетей — общая шина (Ethernet) — обычно под сетью именно ее и понимают.
В таких сетях коммутатор (англ. — switch, трансл. — свитч) объединяет сетевые узлы (компьютеры, сетевые принтеры и т.п. устройства) в физическую сеть, а точнее в один сегмент сети. Без него этот сегмент (например, сеть одного кабинета или маленького офиса, или домашняя сеть) работать не может. Но ничего кроме того, чтобы передать данные от одного узла другому узлу в пределах сегмента он не умеет.
Маршрутизатор (англ. router, трансл. — роутер) же умеет работать с несколькими сегментами сети и передавать данные между ними, т.е. маршрутизировать данные. Например, между вашей домашней сетью и сетью вашего провайдера. А у провайдера маршрутизатор передает данные от абонентов в сети других операторов, с которыми у него есть маршрутизация и т.д. по всему миру от одного узла до другого (например, с моего ПК на сервер TheQuestion и обратно).
Выдачей IP-адресов не занимаются ни коммутатор, ни маршрутизатор. Это функция отдельного, т.н. DHCP-сервера, которая может быть встроена как в коммутатор (очень редко), так и в маршрутизатор (очень часто). В крупных сетях он обычно отдельно выделенное устройство.
Существуют т.н. коммутаторы третьего уровня — коммутаторы с возможностью маршрутизации, также маршрутизаторы с большим количеством сетевых портов, как у коммутаторов. В принципе это одно и тоже, разница между ними лишь в преобладающей функции.
Домашние Wi-Fi-роутеры — это обычно маршрутизаторы с выделенным портом для подключения к сети оператора, несколькими сетевыми портами для проводного подключения домашних устройств и радио-модулем для подключения домашних беспроводных устройств. Он чаще всего умеет выполнять функцию выдачи адресов для автоматической настройки сетевых узлов (DHCP-сервер), при подключении внешнего хранилища (жесткого диска, флешки и т.п.) может также быть файловым и мультимедийным сервером и т.п. Одним словом является многофункциональным сетевым устройством.
Так вот, выделенный порт (т.н. WAN-порт) для подключения к оператору (провайдеру) соединяет его в сегментом сети провайдера, а остальные порты (проводные, радио, USB и т.д.) — сегмент домашней локальной сети. И получается, что если, например, вам надо переслать файл с компа на планшет или посмотреть на телике файл с домашнего сетевого хранилища, то ваш Wi-Fi-роутер выполняет функцию коммутатора, т.к. вся сетевая активность ограничивается одним (домашним, в данном случае) сегментом. А когда вы, например, ищете что-то в гугле, то он выполняет функцию маршрутизатора, т.к. необходимые данные (результат поиска) находятся на устройстве за пределами домашнего сегмента сети.
В чём разница между коммутатором и маршрутизатором
Большое количество специализированной техники, практически не отличающейся друг от друга внешне, нередко вызывает путаницу в терминах. Рассмотрим, чем отличается коммутатор от маршрутизатора и как используются эти устройства.
Коммутатор
Коммутатор — это устройство, которое соединяет между собой несколько узлов одной компьютерной сети. Такими узлами могут быть как собственно компьютеры, так и другие устройства: принтеры, серверы и так далее. Коммутатор способен передавать информацию от отправителя к получателю только в пределах этой локальной сети. Такое взаимодействие называется вторым (канальным) уровнем сетевой модели OSI.
Распространённое название для коммутатора — свитч (от английского to switch — «переключать»).
Сетевой коммутатор создаёт сеть из нескольких подключённых устройств, которые называют узлами
Принцип работы
Принцип работы коммутатора основан на мостовых технологиях. Данные, поступающие от одного узла сети, передаются прямо узлу-получателю. Последний при этом определяется при помощи специальной таблицы коммутации, в которой устройство хранит МАС-адреса узлов. Таким образом обеспечивается скорость и безопасность сетевого соединения.
Раньше вместо коммутатора использовались концентраторы. Эти устройства реализовывали первый уровень сетевой модели OSI — они передавали данные от отправного узла всем остальным, находящимся в сети. Этот подход морально устарел, поскольку требовал от каждого из узлов сети обработки всего трафика, независимо от того, кто был получателем пакета данных.
Коммутатор оснащён портами одного типа — LAN (Local Area Network), которые подходят для соединения локальных устройств, физически расположенных близко друг к другу.
Маршрутизатор
Чаще всего маршрутизатор называют роутером (хотя более правильная транслитерация — «раутер»). Это устройство предназначено для соединения нескольких сетей различных архитектур. Это значит, что маршрутизатор способен подключить вашу персональную домашнюю сеть к глобальной сети (интернету). Такое взаимодействие — это третий (сетевой) уровень модели OSI.
Особенность маршрутизатора — это возможность настройки правил передачи данных. Чаще всего это делается при помощи специального веб-интерфейса, доступ к которому осуществляется через браузер.
Практически все бытовые интернет-провайдеры используют подобный веб-интерфейс, чтобы позволить пользователю или администратору настраивать правила работы роутера
Безопасность этого устройства обеспечивается наличием встроенного брандмауэра, а также фильтрацией пакетов данных. Ещё одна распространённая дополнительная функция — беспроводная точка доступа Wi-Fi.
Бытовой маршрутизатор часто оснащён беспроводной точкой доступа
Маршрутизаторы используют не только для выхода в интернет. Крупные компании нередко выбирают роутер, чтобы снизить нагрузку локальной сети, разделив её на широковещательные домены или домены коллизий.
Принцип работы
Если коммутатор использует таблицу коммутации для определения узлов сети, то маршрутизатор применяет таблицу маршрутизации. Она более сложна, чем коммутаторный аналог, и содержит такие данные, как адрес, маску сети назначения, шлюз, интерфейс и метрику всех устройств сети, включая другие маршрутизаторы. При помощи этой таблицы роутер способен определить самый короткий путь передачи данных от одного устройства сети (например, сервера какого-либо сайта) до другого (к примеру, вашего персонального компьютера).
Маршрутизация (то есть определение атрибутов узлов в таблице) бывает динамической и статической. В быту чаще всего используется первый вариант — он прост, не требует от пользователя особой настройки сети. Маршрутизатор самостоятельно назначает динамические IP-адреса подключённым устройствам, используя протокол DHCP. Сам роутер при этом получает IP-адрес от внешнего провайдера. Статическая же маршрутизация позволяет чётко задать адреса для каждого устройства в сети. Этот метод используется для защиты пакетов данных и предупреждает их получение «неправильными» адресатами.
Бытовой маршрутизатор оснащён несколькими портами LAN и одним WAN (Wide Area Network). В WAN-порт подключается сетевой кабель от провайдера, обеспечивающий доступ в интернет. В LAN-порты подключают компьютеры пользователей.
Бытовой роутер, как правило, оснащён только одним WAN-портом, через который роутер связывается с глобальной сетью
При помощи веб-интерфейса можно ограничить доступ в интернет устройствам, подключённым к конкретным LAN-портам. При этом доступ к локальной сети у этих компьютеров останется.
В чём разница
Теперь, когда мы знаем основные характеристики и особенности маршрутизатора и коммутатора, выделить их различия несложно:
- коммутатор осуществляет связь между устройствами только одной сети, в то время как маршрутизатор может связывать несколько сетей;
- для маршрутизатора можно настроить правила передачи данных;
- коммутатор не получится подключить к интернету;
- коммутатор использует только LAN-порты, а в маршрутизаторе присутствует как минимум один WAN-порт, обеспечивающий связь с глобальной сетью.
Можно сделать несложный вывод — коммутатор использовать в качестве маршрутизатора нельзя, а вот маршрутизатор выполняет функции коммутатора. Если отключить доступ к интернету, то роутер будет абсолютно аналогичен обычному свитчу.
Коммутатор и маршрутизатор — внешне похожие устройства, которые выполняют различные функции. Зная их особенности и функции, нетрудно отличить одно от другого.