Hub wysyła dane do wszystkich portów, switch kieruje je do konkretnego urządzenia w jednej sieci LAN, a router łączy różne sieci, na przykład domową z internetem. Różnica wynika z poziomu „inteligencji” urządzenia: hub działa w warstwie fizycznej, switch rozpoznaje adresy MAC, a router korzysta z adresów IP i może realizować funkcje takie jak NAT, DHCP oraz zapora sieciowa.
Hub, switch i router – porównanie
Poniższa tabela pokazuje najważniejsze różnice między tymi urządzeniami:
| Urządzenie | Główna funkcja | Warstwa modelu OSI | Metoda adresowania | Bezpieczeństwo |
|---|---|---|---|---|
| Hub | Przekazuje dane do wszystkich portów | Warstwa 1 – fizyczna | Brak adresowania | Niskie |
| Switch | Łączy urządzenia w jednej sieci LAN | Warstwa 2 – łącza danych | Adresy MAC | Wyższe niż w hubie |
| Router | Łączy różne sieci i kieruje między nimi pakiety | Warstwa 3 – sieciowa | Adresy IP | Wysokie, dzięki funkcjom takim jak NAT i zapora |
Jak działają te urządzenia?
Hub – proste przekazywanie wszystkiego
Hub jest najprostszym z omawianych urządzeń. Gdy odbierze dane na jednym porcie, wysyła je na wszystkie pozostałe porty. Nie sprawdza, do którego komputera lub innego urządzenia trafiła informacja. Każdy podłączony sprzęt otrzymuje więc także dane, które nie są dla niego przeznaczone.
Taki sposób pracy nazywa się transmisją rozgłoszeniową, czyli broadcast. Urządzenia końcowe muszą same rozpoznać, czy odebrany pakiet dotyczy ich. Przy większej liczbie połączeń powoduje to niepotrzebny ruch, zajmuje przepustowość i może pozwalać na przechwytywanie komunikacji przez inne urządzenia w tej samej sieci.
Najważniejsze cechy huba są następujące:
- Warstwa 1 modelu OSI – hub operuje na poziomie fizycznego przesyłania sygnału.
- Brak tablicy adresów i analizy ruchu.
- Wysyłanie danych do wszystkich podłączonych portów.
- Niska wydajność i niewielki poziom bezpieczeństwa.
Huby zostały w praktyce wyparte przez switche. W nowej sieci domowej lub biurowej nie ma zwykle powodu, aby wybierać hub zamiast przełącznika.
Switch – kierowanie ruchu w sieci LAN
Switch, czyli przełącznik, również łączy urządzenia w lokalnej sieci LAN, ale analizuje ruch i uczy się, z którym portem jest związany konkretny adres MAC. Adres MAC jest identyfikatorem interfejsu sieciowego, na przykład karty Ethernet lub modułu Wi-Fi.
Gdy switch zna położenie odbiorcy, wysyła dane tylko na właściwy port. Tę formę transmisji określa się jako unicast. Dzięki temu komputery, drukarki, kamery i inne urządzenia nie otrzymują niepotrzebnych pakietów przeznaczonych dla innych odbiorców.
Przy pierwszym kontakcie switch może jeszcze nie znać portu przypisanego do danego urządzenia. Wtedy zachowuje się podobnie do huba i rozsyła ramkę do kilku portów, ale zapisuje adres nadawcy. Po krótkim czasie tworzy tablicę MAC i może kierować kolejne transmisje dokładniej.
Switch działa przede wszystkim w warstwie 2 modelu OSI. W domu służy najczęściej do zwiększenia liczby przewodowych portów. Jeśli router ma za mało gniazd Ethernet, można podłączyć do niego switch, a następnie połączyć z nim kolejne urządzenia.
Router – brama między różnymi sieciami
Router ma inne zadanie niż switch. Nie ogranicza się do łączenia urządzeń w jednej sieci LAN, lecz przekazuje pakiety między różnymi sieciami, na przykład między domową siecią lokalną a internetem. Do wyboru trasy wykorzystuje adresy IP, dlatego działa w warstwie 3 modelu OSI.
Router pełni funkcję bramy. Gdy komputer wysyła żądanie do internetu, router odbiera pakiet z sieci lokalnej, ustala, gdzie należy go przekazać, i kieruje go do operatora. Odpowiedź wraca tą samą drogą, a router przekazuje ją do właściwego urządzenia w domu.
W typowej sieci domowej router może wykonywać kilka dodatkowych zadań:
- NAT tłumaczy prywatne adresy IP urządzeń lokalnych na publiczny adres używany w internecie.
- DHCP automatycznie przydziela urządzeniom adresy IP i inne podstawowe parametry sieci.
- Zapora sieciowa ogranicza niepożądane połączenia przychodzące z internetu.
- Router może kierować ruch między kilkoma podsieciami oraz kontrolować sposób komunikacji między nimi.
NAT nie zastępuje wszystkich mechanizmów bezpieczeństwa, ale sprawia, że urządzenia w sieci lokalnej nie są bezpośrednio wystawione na połączenia inicjowane z internetu. W większych sieciach spotyka się także przełączniki warstwy 3, które potrafią wykonywać część funkcji routingu. Nie są jednak tym samym co typowy router używany jako brama internetowa.
Router bezprzewodowy a punkt dostępowy Wi-Fi
Router bezprzewodowy łączy w jednej obudowie router i punkt dostępowy Wi-Fi. Router odpowiada za komunikację między sieciami, NAT, DHCP i często filtrowanie ruchu, natomiast punkt dostępowy zapewnia urządzeniom bezprzewodowym dostęp do istniejącej sieci.
Sam Wireless Access Point nie musi pełnić funkcji routera. Podłącza się go zwykle do routera lub switcha, aby dodać zasięg Wi-Fi w innym pomieszczeniu albo na kolejnej kondygnacji. W jednej sieci może działać kilka punktów dostępowych, ale zazwyczaj potrzebny jest tylko jeden router pełniący funkcję głównej bramy.
Co wybrać do swojej sieci?
Wybór zależy od tego, czy chcesz połączyć urządzenia lokalnie, czy zapewnić im dostęp do innych sieci:
- Wybierz switch, gdy router działa poprawnie, ale brakuje Ci przewodowych portów Ethernet dla komputerów, telewizora, drukarki lub punktu dostępowego.
- Wybierz router, gdy chcesz połączyć domową sieć LAN z internetem albo rozdzielić ruch między różnymi sieciami.
- Wybierz punkt dostępowy, gdy masz już router i chcesz dodać lub rozszerzyć dostęp Wi-Fi bez tworzenia kolejnej sieci routowanej.
- Nie wybieraj huba do nowej instalacji, ponieważ switch zapewnia znacznie lepsze wykorzystanie przepustowości i kieruje ruch dokładniej.
Najprostszy schemat dla domu wygląda zwykle tak: router łączy sieć z internetem, switch zwiększa liczbę połączeń przewodowych, a punkty dostępowe zapewniają Wi-Fi w kolejnych miejscach. Hub jest dziś rozwiązaniem przestarzałym, switch służy do obsługi ruchu wewnątrz LAN, a router pozostaje urządzeniem łączącym różne sieci.
