Маршрутизатор, коммутатор, концентратор, модем, точка доступа и шлюз

Со всеми сегодняшними современными устройствами некоторые термины могут быть довольно запутанными. Практически все слышали термин «маршрутизатор», но что он на самом деле означает? Является ли ваш маршрутизатор просто маршрутизатором или он также может быть коммутатором, точкой доступа и шлюзом?

В те времена каждый вышеприведенный термин обычно относился к одному устройству, выполнявшему одну функцию. В наши дни это уже не так. Ваш «модем» от вашего интернет- провайдера(ISP) , вероятно, является модемом, маршрутизатором, коммутатором и точкой доступа «все в одном». Вам не обязательно нужно устройство «все в одном», как я объясню позже, хотя некоторые интернет- провайдеры(ISPs) подталкивают вас к этому.

В этой статье я попытаюсь объяснить концепцию каждого из этих терминов, не вдаваясь в технические подробности. Во- первых(First) , я расскажу о разнице между коммутаторами и концентраторами, поскольку оба эти устройства относятся к одной категории. Далее мы поговорим о маршрутизаторах и о том, чем они отличаются от коммутаторов и концентраторов. Наконец, мы поговорим о модемах и других сетевых терминах, таких как точки доступа и шлюзы.

Коммутаторы против концентраторов

Концентратор — это устаревшее устройство, которое вы никогда не захотите покупать в наши дни. Он выглядит как переключатель, но работает по-другому внутри. Вы подключаете устройства к концентратору с помощью кабеля Ethernet , и любой сигнал, отправленный с устройства на концентратор, просто повторяется на всех других портах, подключенных к концентратору.

Концентраторы считаются устройствами уровня 1(Layer 1) ( физического(Physical) ), тогда как коммутаторы помещаются на уровень 2(Layer 2) ( канал передачи данных(Data Link) ). Вот чем отличаются концентраторы и коммутаторы. Канальный уровень(Data Link) модели OSI имеет дело с MAC -адресами, и коммутаторы смотрят на MAC - адреса, когда обрабатывают входящий кадр на порту.

Фрейм — это тип данных, который используется для передачи данных на все сетевые устройства. Не беспокойтесь о технических деталях, просто знайте, что он содержит MAC -адреса источника и получателя, а также IP-адреса источника и получателя внутри кадра. Часть кадра, содержащая IP-адреса источника/получателя, называется пакетом.

Вместо того, чтобы слепо пересылать все кадры, которые он получает на одном порту, на все остальные порты устройства, коммутатор создаст исходную таблицу MAC - адресов, а затем перенаправит кадр на порт с правильным MAC - адресом назначения. Это значительно снижает объем трафика в сети, поскольку между двумя устройствами существует прямая связь, а не тип связи «один ко всем».

При использовании концентраторов чем больше устройств вы подключаете к концентратору, тем больше коллизий будет в сети. Коллизии означают, что два компьютера или устройства отправляют данные одновременно, и сигналы физически сталкиваются, прежде чем достичь места назначения. Это часто происходит на концентраторах, потому что весь трафик, поступающий на каждый порт, повторяется на все остальные порты.

При использовании коммутаторов коллизии отсутствуют, поскольку только два взаимодействующих устройства будут отправлять данные туда и обратно. Пропускная способность не используется совместно с другими портами.

Вот почему концентратор является полудуплексным устройством, а коммутатор — полнодуплексным. Чем больше устройств на концентраторе, тем большую пропускную способность необходимо разделить, и, следовательно, сеть становится медленнее. При использовании коммутаторов полоса пропускания не должна распределяться, и все порты работают на полной скорости.

Маршрутизатор против модема

Маршрутизаторы работают на уровне 3(Layer 3) ( сеть(Network) ) модели OSI(OSI) , который имеет дело с IP-адресами. В то время как MAC(Whereas MAC) -адреса используются для перемещения кадров с одного устройства на другое напрямую подключенное устройство, IP-адреса используются для маршрутизации пакетов через Интернет(Internet) .

Маршрутизатор — это устройство, которое объединяет сети и направляет трафик между ними. Дома это обычно означает, что маршрутизатор подключает вашу внутреннюю локальную сеть к сети вашего интернет- провайдера(ISP) . Это можно сделать несколькими способами. Маршрутизатор может быть подключен к вашему модему на одном конце ( ISP ) и к коммутатору на другом конце (локальная сеть). Если у вас есть комбинированное устройство модем/маршрутизатор, то один конец будет подключаться к вашему интернет- провайдеру(ISP) , а другой будет либо к коммутатору при использовании Ethernet , либо просто к Wi(WiFi) -Fi , если устройство также поддерживает это.

Выше показано(Above) типичное устройство только для маршрутизатора (технически это беспроводной маршрутизатор выше). Интернет-(Internet) порт будет подключаться к вашему модему, а остальные порты являются портами коммутатора. Маршрутизатор почти всегда имеет встроенный коммутатор. Модем подключается к вашему интернет- провайдеру(ISP) с помощью телефонной линии (для DSL ), кабельного соединения или оптоволокна ( ONT ).

Выше(Above) показан типичный кабельный модем. Он имеет один коаксиальный порт для кабельного соединения, поступающего от вашего интернет- провайдера(ISP) , и один порт Ethernet , который вы можете подключить к интернет(Internet) - порту на вашем маршрутизаторе. Если возможно, всегда лучше иметь два разных устройства для модема и маршрутизатора.

Беспроводной маршрутизатор просто позволяет вам совместно использовать проводное соединение с любыми беспроводными устройствами, которые у вас могут быть. Большинство маршрутизаторов в наши дни — это беспроводные маршрутизаторы, которые также включают в себя несколько проводных портов.

Беспроводной маршрутизатор(Wireless Router) против беспроводной точки доступа(Wireless Access Point)

Теперь давайте поговорим о беспроводных маршрутизаторах и беспроводных точках доступа. Точка беспроводного доступа — это устройство, которое позволяет беспроводным устройствам подключаться к существующей проводной сети, объединяя трафик между двумя сетями. Причина, по которой эти два термина настолько сбивают с толку, заключается в том, что беспроводной маршрутизатор — это, по сути, маршрутизатор и точка беспроводного доступа вместе взятые.

Однако точка беспроводного доступа не может быть беспроводным маршрутизатором. Автономная точка беспроводного доступа будет иметь кабель Ethernet , идущий к маршрутизатору, и преобразовывать проводной сигнал в беспроводной. Он не будет направлять пакеты из локальной сети в другую сеть или Интернет(Internet) , как обычный маршрутизатор.

Точки беспроводного доступа(Wireless Access) обычно используются предприятиями или в больших общественных местах, где требуется множество беспроводных станций, соединенных вместе для формирования одной сети. Беспроводные(Wireless) маршрутизаторы обычно также имеют встроенные брандмауэры, а беспроводные точки доступа(APs) — нет.

Другие сетевые условия

Одним из других очень распространенных терминов, которые вы услышите, является шлюз по умолчанию(Default Gateway) . Итак, что такое шлюз по умолчанию? По сути, это устройство, которое соединяет вашу локальную сеть с внешним миром. Как правило, это последний маршрутизатор в вашей локальной сети.

В домашней сети шлюзом по умолчанию, скорее всего, будет ваш беспроводной маршрутизатор, потому что в любое время, когда вам нужно установить связь с устройством за пределами вашей сети, маршрутизатор — это устройство, подключенное к вашему модему. Обратите внимание, что для связи с другими устройствами в вашей локальной сети вам не нужен шлюз по умолчанию. Шлюзы по умолчанию(Default) используются только при обмене данными с удаленными сетями, т. е. с Интернетом(Internet) .

Надеюсь, это проясняет некоторые тайны, стоящие за всеми этими сетевыми терминами. Это упрощенный обзор, но достаточный, чтобы вы могли объяснить его кому-то другому. Наслаждаться!



About the author

Я инженер-программист с более чем 10-летним опытом работы с Apple iOS и периферийными устройствами. Мой опыт в разработке аппаратного обеспечения заставляет меня стремиться к тому, чтобы устройства наших клиентов были максимально надежными и плавными. Последние несколько лет я пишу код и научился использовать Git, Vim и Node.js.



Related posts