В чем разница между коммутатором и маршрутизатором?

Формирование сети в квартире, офисе, на коммерческом или производственном объекте невозможно без специализированного оборудования, благодаря которому достигается эффективное, стабильное, безаварийное функционирование системы. 

Простому пользователю немудрено запутаться в обилии технических средств, некоторые из которых выглядят очень похоже, а то и одинаково, хотя выполняют различные задачи. Наглядный пример – маршрутизатор и коммутатор. Каковы их отличительные особенности? В чем заключается разница?

Коммутатор – устройство, позволяющее подключить компьютеры, ноутбуки, смартфоны к общей сети. По сути, они являются модифицированными версиями концентраторов, функционал которых был крайне ограничен, не позволял реализовать даже простейшие алгоритмы передачи данных, вроде автоматического определения получателей.

Коммутатор гораздо удобнее и эффективнее в использовании, позволяют наладить передачу данных на высокой скорости, параллельно осуществлять их обработку.

Основной смысл использования коммутаторов – подключение к общей сети устройств различных спецификаций, от телевизоров с функцией смарт-ТВ и роботов-пылесосов до стационарных или планшетных компьютеров, ноутбуков, смартфонов. Главные достоинства сетевого оборудования выглядят следующим образом:

• Уровень производительности, в разы превосходящий возможности концентраторов;

• Автоматизированная работа, подключение новых устройств зачастую возможно без перенастройки сети;

• Совершенство алгоритмов защиты, исключающих посторонние подключения, перехват данных.

В основу функционирования коммутаторов положен алгоритм формирования таблиц, в которых указаны все необходимые MAC-адреса. Благодаря этим адресам, происходит точный, стабильный обмен данными между сетевыми устройствами. Во время первого запуска, информация в этих таблицах отсутствует, но постепенно они заполняются. Конкретный адрес соответствует конкретному оборудованию, будь то ПК или смартфон, информация поступает именно на него, в обход остальных сетевых компонентов.

Маршрутизаторы, как можно понять из названия, как и коммутаторы, занимаются маршрутизацией трафика, обеспечивают стабильный обмен информацией между сетевыми компонентами. Отличаются они, однако, тем, что наладить этот обмен можно не просто в рамках местной сети, но и между ней и провайдером. Устройство поддерживает не только проводные, но и беспроводные протоколы, что расширяет возможности. 

Выделяют две главные особенности маршрутизаторов:

1. Максимально стабильный обмен данными между сетевыми компонентами;

2. Передача информации от глобальной к локальной сети.

Маршрутизаторы представлены в проводных и беспроводных версиях. В первом случае связь обеспечивается Ethernet-кабелем и LAN-портами, во втором – технологией Wi-Fi.

Независимо от версии, маршрутизаторы используют максимально близкие, зачастую – идентичные, рабочие алгоритмы. Информация поступает из глобальной или локальной сети, обрабатывается и передается конкретному устройству. Чтобы исключить ошибки в передаче, ориентируются на таблицы маршрутизаторов, где закреплены адреса и маршруты подключенного оборудования. Конфигурация сети может регулярно обновляться и изменяться, допустимо добавление новых устройств в автоматическом режиме. Например, без лишних трудностей удастся подключиться к беспроводной общедоступной сети Wi-Fi, маршрутизатор сам определит присутствие нового устройства и присвоит ему IP-адрес.

Различия между коммутаторами, маршрутизаторами можно понять, изучив их функциональные возможности. Каждый момент необходимо разобрать максимально подробно.

Спецификация коммутаторов – эффективное взаимодействие с проводными интерфейсами Ethernet, маршрутизаторов – с подавляющим большинством физических интерфейсов, в том числе ISDN. Эта особенность расширяет их функциональные возможности, позволяет согласовать потоки на различных уровнях, внедрить и реализовать алгоритмы кодирования, сформировать сигналы в битовой форме.

Каждое устройство, подключенное к коммутатору, обладает уникальным MAC-адресом, но IP остается общим. Маршрутизаторы присваивают персональный IP каждому устройству, с которым установлено соединение.

Каждый маршрутизатор предполагает наличие данной функции. Специализированные программы тщательно проверяют трафик, принимают решение о возможности его дальнейшей передачи. Коммутаторы в этом плане менее надежны, однако, существуют и модели с расширенными функциональными возможностями.

Здесь коммутаторы имеют преимущество. Алгоритм их работы предполагает возможность взаимодействия с миллионами информационных пакетов за секунду. Маршрутизаторам доступны только в 10 раз меньшие значения. Это неудивительно, с учетом базового принципа функционирования. Устройства второй категории не просто передают информацию, но и анализируют, обрабатывают ее, а это требует времени.

Неуправляемые коммутаторы не предполагают возможность настройки рабочего режима, изменения исходных характеристик полосы пропускания. Подобное возможно исключительно на управляемых аналогах, которые, вдобавок, поддерживают сетевой уровень. Управляемые маршрутизаторы характеризуются расширенным функционалом, при поддержке QoS – позволяют изменять полосу пропускания.

Возможности коммутаторов в этом отношении крайне ограничены, расширить их базовые возможности удается только за счет VLAN. На маршрутизаторах, в свою очередь, предусмотрена поддержка межсетевых экранов, VoIP и других полезных функций.

Первое определение указывает на процесс информационного обмена между сетями, второй – внутри определенной сети. Различия в понятиях объясняют и спецификацию устройств. Маршрутизаторы распределяют данные по подключенным устройствам посредством специальных таблиц, в которых зафиксированы IP-адреса, коммутаторы – получают информацию от определенного устройства, включенного в локальную сеть, отправляют ее на определенный сетевой порт при помощи таблицы, где указаны MAC-адреса.

Нужно исходить из задач, которые должны быть решены с помощи устройства. Например, если нужно организовать беспроводную сеть в квартире, подключаться к Интернету со смартфонов, ноутбуков, смотреть Smart-TV, лучше обратить внимание на маршрутизаторы. 

Коммутаторы больше подходят для формирования ЛВС между компьютерным или подобным оборудованием. Например, с их помощью можно организовать системы умного дома, комплексы безопасности, видеонаблюдения, обеспечить стабильное взаимодействие промышленных исполнительных механизмов и управляющих систем.