با سلام در مقاله ی امروز قصد داریم سه دیوایس Hub, Switch و Router را برای شما تشریح کنیم و تفاوت های آنها را با هم بیان نماییم.

تمام این سه دیوایس شکل و ظاهر مشابهی دارند اما در عمل بسیار متفاوتند.

خب ابتدا از Hub شروع می کنیم:

وظیفه ی اصلی Hub اتصال  دیوایس های شبکه در بستر یک نتوورک داخلی یا Local می باشد.

Hub چندین پورت اترنت برای متصل شدن به دیوایس های را دارا می باشد.

Hub به هیچ عنوان دیوایس هوشمندی نیست زیرا توانایی فیلتر داده و یا مشخص کردن مقصد برای آن را ندارد و دلیل آن این است که تنها چیری که Hub تشخیص می دهد این است که دیوایسی به یکی از پورت های آن متصل شده و زمانی که یک Data Packet وترد یکی از پورت های آن می شود، روی دیگر پورت ها کپی می شود  و به اصظلاح آن بسته ی داده را Broadcast می کند در نتیجه تمام دیوایس هایی که به Hub متصل می باسند، دیتای مشابه را دزیافت می نمایند.

به عبارت دیگر Hub توانایی کنترل و مدیریت ترافیک شبکه را ندارد.

برای روشن تر شدن قضیه فرض کنید در سناریوی زیر یکی از کامپیوترها قصد ارسال دیتایی به کامپیوتر روبه رویی خود را دارد، پس آن را به Hub ارسال می نماید و Hub آن را روی تمام پورت ها Broadcast می کند و درنتیجه کاربران دیگر ناخواسته آن داده را دریافت می نمایند.

اشکال عمده ی این مسئله به وجود آمدن دغدغه های امنیتی و همچنین ایجاد ترافیک غیر ضروری در شبکه میشود که خود عامل هدر رفتن پهنای باند (Bandwidth) می باشد.

Switch:

در مقابل switch قرار دارد که بسیار شبیه به Hub می باشد و مانند آن تعدادی پورت اترنت داراست ولی برخلاف Hub، سوییج هوشمند است و می تواند آدرس فیزیکی (MAC Address) دیوایس هایی که به آن متصل هستند را یاد بگیرد و آن ها را درون Mac Table خود ذخیره نماید،

بنابراین هنگامی که یک Data Packet به  سوییچ ارسال می شود، فقط به سمت مقصد تعیین شده حرکت میکند و برخلاف Hub روی تمامی پورت ها Broadcast نمی شود.

به مثال قبل که در مورد Hub زدیم باز میگردیم ، در این حالت در صورت استفاده از سوییچ به جای هاب، هنگامی که دیتا پکت به یکی از پورت های سوییچ می رسد، سوییچ با نگاه کردن به MAC Table و این که چه پورتی با آن Match می باشد، Data Packet را به پورت صحیح ارسال می نماید و درنهایت فقط کاربر مورد نظر، بسته ی داده را دریافت می نماید.

این موضوع تفاوت عظیمی بین switch و Hub ایجاد می نماید و باعث کاهش هرگونه ترافیک غیر ضروری و امنیت بالاتر در دریافت دیتا می شود.

***تذکر:

پروتوکل های مختلفی در شبکه وجود دارند (TCP, UDP)  که هرکدام شامل لایه های گوناگون می باشند و طبق این لایه ها دیوایس ها وظایف متفاوتی انجام میدهند برای مثال سوییچ های لایه ی 2 قابلیت مدیریت ندارند و در مقابل سوییچ های لایه ی 3 هوشمند و قابل مدیریت می باشند. (در مورد لایه های مختلف شبکه در مقاله های آتی به طور مفصل برای شما صحبت خواهیم کرد).

مقایسه Hub و Switch:

تفاوت:

Hub فقط تشخیص اتصال دیوایسی به پورنهای خود را میدهد ولی Switch میتواند اتصال دیوایسی خاص را به پورت خود و همچنین مقصد صحیح را تشخیص دهد چونکه یک رکورد از MAC Address دیوایس های متصل را ذخیره می نماید.

تشابه:

هاب و سوییچ هردو Send و Receive داده در یک شبکه ی محلی Local Area Network را برعهده دارند و قادر به ارسل دیتا به خارج از Network خود (مثلا اینترنت) نمی باشند و دلیل این موضوع این است که نمی توانند IP Address ها را ببینند و مسیر یابی کنند و اینجاست که باید از دیوایسی به نام Router استفاده نمود.

Router:

کار اصلی روتر همانطور که از اسمش پیداست Route (هدایت) کردن دیتا از شبکه ای به شبکه ی دیگر بر پایه ی آدرس IP آن ها می باشد.

زمانی که Data Packet به روتر می رسد، آدرس IP آن را بررسی می نماید تا تشخیص دهد که بسته ی داده متعلق به شبکه ی خودش است یا اینکه به شبکه ی دیگری تعلق دارد.

در صورتی که دیتا متعلق به شبکه ی روتر باشد آن را دریافت میکند و در غیر این صورت آن را به شبکه ی دیگری ارسال می نماید که در اینجا بحث Gateway مطرح می گردد.

Gateway، عبارت است از: اولین اینترفیس (Port) اولین دیوایس لایه ی 3 ای از مبدا به مقصد.

یعنی روتر در جهت مسیر عبور دیتا حرکت می کند و هنگامی که به اولبن روتر بعدی رسید، IP آن را به عنوان Gateway خود قرار می دهد.

این Gateway دروازه ی عبور دیتا از روتر اولی به دومی می باشد و باعث تغییر Network می شود.

همانطور که پیشتر اشاره ی کوچکی شد، لایه ی 3، Network نام دارد و تشخیص و مسیریابی IP ذر این لایه انجام می شود بنابراین تمامی روتر ها در لایه ی 3 قرار دارند.

****تذکر:

هنگامی که چندین روتر در شبکه قرار داشته باشند، ست کردن Gateway کمی پیچیده تر می شود و باید برای پورت های روتر به صورت جداگانه Routing Protocol نوشت که انواع گوناگونی دارند و در آینده به طور کامل به شما آموزش خواهیم داد.

برای اینکه کامل متوجه عملکرد روتر شوید، به سناریوی زیر توجه کنید:

فرض کنید تعدادی کامپیوتر به یک سوییچ و سوییچ هم به روتر متصل شده است.

بسته های زیادی به سمت روتر ارسال می شود که با رنگ های مختلف سبز، آبی، قرمز، زرد و نارنجی مشخص شده اند.

روتر درون شبکه ی قرمز قرار دارد بنابراین بسته های داده به رنگ قرمز را دریافت می کند و سایر رنگ ها را به شبکه های دیگر هدایت می نماید و این فرایند از طریق تشخیص IP بسته های دیتا انجام می گردد.

حالا سناریو را گسترده تر می کنیم به گونه ای که  هر سه دیواس در آن به کار رفته اند:

در حالت زیر، سه شبکه ی مختف مشاهده می کنید که به چهار رنگ متفاوت مشخص شده اند و هر شبکه درون نتوورک خود اقدام به تبادل دیتا می نماید. برای اینکه به طور مثال یکی از کامپیوترهای قرمز بخواهد دیتا را به کامپیوتر آبی ارسال نماید، ناچار است آن را از سبکه ی خود خارج کند. پس آن را به سمت روتر خود ارسال می کند،

زمانی که بسته ی داده به روتر می رسد،روتر آدرس آی پی آن را بررسی می نماید و آن را به سمت اینترنت و روتر بعدی هدایت می کند

همین قضیه برای روتر های بعدی تکرار می شود تا به روتری که در نتوورک بسته ی داده قرار دارد برسد و روتر نیز Packet را به سمت کامپیوتر مقصد ارسال می نماید.

***جمع بندی نهایی:

Hub و Switch برای ایجاد Network طراحی شده اند در صورتی که وظیفه ی Router اتصال Networkهای ایجاد شده توسط Hub و Switch به یکدیگر می باشد.