Что такое коммутатор, хаб и свитч простым языком

Перечень сетевого оборудования, особенно если принимать во внимание не только бытовые устройства, но и коммерческие, весьма обширен, из-за чего разобраться в них неподготовленному пользователю достаточно сложно. И сегодня мы обратим внимание на ряд визуально похожих компонентов сети и расскажем, что такое коммутатор, хаб и свитч, а также об их видах и различиях.

Важная ремарка

Чтобы не создавать лишних трудностей в дальнейшем рассказе сразу уточним, что коммутатор и свитч – это два названия одного оборудования. При этом второе – это профессиональный жаргонизм – простая калька с англоязычного названия switch, который в обиходе занял практически то же место, что и «официальное» русскоязычное название «коммутатор». По этой причине далее мы будем чередовать оба слова просто для удобства.

С хабом ровно та же ситуация. Официально, в том числе в каталогах профильных магазинов, это устройство называется сетевым концентратором. Однако в народе гораздо чаще оно именуется так же, как и по-английски – hub.

Ну а теперь – к основной теме.

Предназначение

Итак, и коммутатор, и хаб выполняют практически одну функцию – они используются в компьютерной Ethernet-сети для увеличения количества подключенных по кабелю рабочих мест. Оба они оснащаются «входным» разъемом и рядом «выходных» портов, к которым с помощью стандартных патч-кордов (витой пары) подключаются компьютеры и другие домашние/офисные устройства. При этом стоит понимать, что они не выполняют функцию маршрутизатора (роутера), поэтому не могут использоваться вместо него, а лишь вместе с ним, тогда, когда количества встроенных портов для проводного подключения не хватает.

Здесь у вас может появиться вполне логичный вопрос: почему разные устройства с разными называниями выполняют одну функцию? На самом деле, так кажется лишь на первый взгляд, но принцип работы и, отчасти, варианты использования у них разные. И чтобы разобраться в этих различиях, рассмотрим их более детально.

Как работает сетевой концентратор (хаб)

Хаб устроен гораздо проще свитча. Он просто повторяет данные с входного порта на исходящие, и уже подключенное устройство «разбирается», являются ли они ответом на его запрос или «мусором», который не нужно принимать и обрабатывать.

Плюс в том, что конструкция устройства максимально проста, а значит и цена его невысока. Но минусов у такого решения куда больше:

• Хуже безопасность, так как данные можно получить, подключившись к соседнему порту.
• Больше нагрузка на сеть из-за передачи ненужной информации на выходные порты. Соответственно, чем больше работающих устройств подключено к концентратору одновременно, тем меньше скорость передачи данных.
• Один IP-адрес в сети, что может создавать проблемы при подключении.

По этим причинам концентраторы логично использовать лишь в маленьких сетях с невысокой нагрузкой, и в целом сейчас они уже практически уступили место свитчам.

Как работает коммутатор (свитч)

Коммутатор – более «умное» устройство. Оно не дублирует передаваемые данные на выходные порты, а распределяет их, направляя точно к тому устройству, от которого изначально поступил запрос. Для этого свитч имеет небольшой объем собственной памяти, где хранится таблица MAC-адресов всех подключенных устройств. Изначально таблица пуста, но уже с первыми запросами она автоматически заполняется, так что всего через несколько секунд после начала работы коммутатор четко знает, что, например, к первому порту подключен ноутбук, к пятому – принтер, а третий – пустует. Таблица хранится в памяти до момента отключения питания, а затем составляется заново.

Поскольку данные передаются строго «по адресу» нагрузка на сеть снижается, что позволяет увеличить пропускную способность и число одновременно обслуживаемых устройств, то есть, общее количество выходных портов.

Также свитчи делятся на несколько видов.

По возможности управления:

• Неуправляемые – работают в автоматическом режиме, не предполагают дополнительной настройки.
• Управляемые – еще более «умные». Имеют собственный веб-интерфейс для дистанционной настройки и управления, а также предлагают дополнительный функционал, например, зеркалирование или переназначение отдельных портов или объединение двух коммутаторов в один для расширения локальной сети.

По использованию:

• Бытовые – более простые, чаще всего, неуправляемые с небольшим количеством (до 8-12) портов. Используются вместо хабов в домашних сетях или в небольших офисах.
• Коммерческие – мощные, управляемые устройства с увеличенным количеством портов (до 48) и дополнительным функционалом и. Например, с возможностью подключения оптоволокна. В зависимости от возможностей устанавливаются в крупных офисах или даже используются провайдерами для организации подключения многоквартирных домов.