В чем заключается различие в принципах действия концентратора и коммутатора

Разница между коммутатором и концентратором

Коммутатор и концентратор являются устройствами из категории сетевого оборудования. Каждый из них функционирует по своему принципу.

Определение

Коммутатор – прибор, служащий для соединения элементов локальной компьютерной сети. Технологии, которые использовались при разработке таких устройств, позволяют называть их многопортовыми мостами.

Коммутатор

Концентратор – простой вариант оборудования, применяемого для создания компьютерной сети.

Концентратор к содержанию ↑

Сравнение

Приборы внешне могут выглядеть очень похоже: компактные коробочки, на одной из сторон которых располагаются выходы для подключения соединительных кабелей. Общим для двух устройств является и то, что они связывают только отдельные компьютеры, а не сети, как в случае с маршрутизатором.

Между тем отличие коммутатора от концентратора заключается в том, что второй прибор является довольно примитивным вариантом и обладает меньшими возможностями. Действие концентратора соответствует первому, физическому, уровню согласно модели OSI. Подобное устройство не способно распознавать взаимодействующие с ним компьютеры. Получив от одного из них данные, концентратор отправляет их на все рабочие порты. Таким образом, пакет приходит и по месту назначения, и на остальные компьютеры.

Такой подход влечет за собой массу недостатков. В их числе угроза безопасности и зависимость пропускной способности от количества подсоединенных узлов. В определенный момент концентратор выполняет только один вид операций: получение или передачу информации. При этом процесс осуществляется со скоростью наиболее медленно работающего элемента группы. Все это снижает производительность описанного аппарата.

Концентраторы в настоящее время утратили былую актуальность. Для построения сети сейчас в основном используются коммутаторы. Они функционируют на втором, канальном, уровне. Такой прибор настроен на запоминание компьютерных адресов и способен фиксировать, к какому из портов подключен каждый отдельный узел.

Пакет данных, проходящий через коммутатор, доставляется только на нужное устройство. Остальные компьютеры эту информацию не видят. Поскольку здесь отсутствуют ненужные передачи, производительность внутри сети повышается. Связующий прибор работает сразу в двух направлениях: приема и трансляции данных избранным устройствам. К тому же коммутатор отлично справляется с большими объемами информации, обрабатывая и пересылая ее намного быстрей.

В чем разница между коммутатором и концентратором? В том, что именно первое из этих устройств является наиболее эффективным и лучше обеспечивает безопасность сформированной компьютерной сети.

Источник

Основные отличия коммутатора от маршрутизатора и концентратора

Организация локальной сети и подключения к интернету даже в условиях обычной квартиры, не говоря уже об офисе, оснащенном десятками или сотнями рабочих станций, требует использования дополнительного оборудования: маршрутизаторов, коммутаторов и концентраторов в различных комбинациях.

Несмотря на то, что все эти устройства используются для подключения одинаковых кабелей и даже выглядят в большинстве своем крайне похоже, функционал и, что самое главное, принцип работы у них абсолютно разный. И именно о том, в чем заключается отличие коммутатора от маршрутизатора или концентратора мы сегодня и расскажем.

Концентратор – самое простое устройство

Концентратор, он же – хаб (от английского hub – «центр») – самое технологически простое устройство из всего списка. Он представляет собой небольшую коробочку с серией портов RJ-45. Их максимальное число ограничено 12.

Хаб используется для организации небольшой домашней или офисной сети, включающей несколько устройств, которым требуется исключительно проводное подключение – Wi-Fi-модуля концентраторы не имеют. Например, это может быть несколько рабочих компьютеров или ноутбуков и один принтер, доступ к которому может потребоваться с любой рабочей машины. При этом каждое подключенное к нему устройство имеет уникальный MAC-адрес, с помощью которого и осуществляется связь.

Принцип работы у этого сетевого узла следующий: файл, передающийся, например, с компьютера на принтер, разбивается на мелкие кусочки – фреймы (по-русски – «кадры»), которые отправляются последовательно. Каждый фрейм состоит из 2 частей: непосредственно кусочка передаваемого файла и служебной информации, в частности, адреса устройства-получателя.

После попадания на порт концентратора каждый фрейм просто многократно копируется и отправляется по всем остальным портам, то есть, даже тем машинам, которым он не адресован. Каждая машина по указанному во фрейме адресу сама определяет, стоит ли принимать его, или можно проигнорировать.

При всей своей простоте хаб имеет ряд плюсов, к примеру:

Но есть у концентратора и весьма весомый недостаток: постоянное дублирование фреймов с каждого порта на все остальные существенно повышает нагрузку на сеть, снижая скорость передачи данных одновременно для всех машин, и обеспечивает достаточно низкий уровень безопасности. В связи с этим, в целом, концентраторы считаются устаревшими и на практике давно уступили место более прогрессивным коммутаторам.

Коммутатор – «умный» хаб

Внешне коммутатор (он также называется «свитчом» – от английского switch – «переключатель») выглядит как хаб с большим количеством портов. И даже используется он по тому же назначению – для «сбора» разрозненных машин в единую сеть с помощью проводного подключения.

Главное же отличие коммутатора от концентратора кроется в принципе работы. В его основе лежит все та же технология передачи сигнала фреймами, однако само устройство не просто слепо дублирует их, а анализирует и обрабатывает.

Свитч имеет собственную память, в которой содержится матрица (таблица) MAC-адресов. Изначально она пуста и коммутатор работает в режиме концентратора, но после начала передачи данных она начинает автоматически заполняться адресами на основании анализа решений о принятии и отказе получения фрейма подключенными машинами. Соответственно, через определенное время в матрице появляется информация обо всех находящихся в сети клиентах, и свитч может использовать ее в своей работе: вместо того, чтобы ретранслировать входящий фрейм на все порты, он отправляет его на конкретный порт, к которому подключена машина с указанным во фрейме адресом.

Подобная схема работы в разы снижает нагрузку на сеть и позволяет использовать ее практически на максимальной скорости, а точнее, на скорости установленных в свитче портов.

Роутер – многофункциональное устройство

Роутер – самое технологичное устройство в тройке, которое выполняет сразу несколько функций.

Вообще, если одновременно взглянуть на современный коммутатор / роутер (маршрутизатор), отличия будут заметны практически сразу – общее количество портов в последнем существенно меньше (оно может быть сокращено до 1), но при этом всегда имеется порт, отличающийся цветом и маркировкой (WAN, Wide Area Network – «глобальная сеть») и служащий для подключения к Интернету. Также у роутера всегда есть антенны, причем даже тогда, когда они не вынесены наружу «усами» (они расположены на основной плате внутри корпуса), необходимые для создания беспроводной сети.

В плане создания и функционирования локальной сети отличие роутера от коммутатора минимально – он также передает данные на основании таблицы маршрутизации, то есть, от одного отправителя к конкретному получателю. Более того, к локальной сети добавляется и глобальная, то есть, сигналы от одного из компьютеров могут отправляться не только к другой машине в той же сети, но и в интернет, например, для доступа к определенному сайту. Собственно, в самой возможности выхода в интернет и кроется первое существенное отличие.

Второе – принцип работы с таблицей адресов. Маршрутизатор помимо MAC-адресов использует еще и IP-адреса, причем их он не узнает от устройств, а назначает сам. Назначение может осуществляться вручную, когда пользователь жестко закрепляет один адрес за конкретным оборудованием, или динамически – с помощью DHCP-сервера. Сервер в данном случае – это специальная программа, которая отслеживает появление новых подключений и присутствие в сети ранее подключенных клиентов, а также автоматически «раздает» им адреса.

Третье отличие и, наверное, самая очевидная разница между коммутатором и маршрутизатором кроется в возможности работы последнего с беспроводными клиентами, например, смартфонами или ультрабуками, которые нельзя физически подключить к сети кабелем из-за отсутствия разъема. При этом, несмотря на очевидную разницу в подключении, проводные и беспроводные устройства находятся в одной сети и получают последовательные IP-адреса.

Источник

В чем отличия между коммутатором и концентратором и для чего используются

Коммутатор и концентратор – сетевое оборудование. Оба устройства работают как центральный соединитель для сетевых узлов. Их задача – обработка типа данных, переносящих информацию. Когда данные приняты, следует их усиление перед отправкой в порт конечного устройства. Главное, чем сетевой коммутатор отличается от концентратора, – способ передачи данных. То есть оба прибора различаются, прежде всего, по принципу функционирования.

Определение терминов

Чтобы понять разницу между коммутатором и концентратором, необходимо знать, что представляют собой оба сетевых устройства.

Коммутатор

Это прибор, предназначенный для связывания узлов локальной сети. Технологические особенности таковы, что его можно назвать многопортовым мостом.

Концентратор

Это функционально простое оборудование, предназначенное для формирования компьютерной сети. Обычно таким словом называют любое сетевое оборудование, объединяющее персональные компьютеры. Если дать определение по технологическим особенностям, то это – многопортовый повторитель.

В чем между ними разница

Несмотря на сходство назначения, между устройствами есть различия, которые нужно учитывать для обеспечения корректной работы сети.

Устройство и назначение

Концентратор – обладающий меньшей функциональностью прибор. Он действует соответственно физическому уровню по сетевой модели OSI. Имеет несколько портов входа и выхода, причем вход в какой-либо порт – это выход для остальных портов, кроме того, в который он вставлен. Концентратор – просто передатчик получаемой информации. То есть приборы, соединенные с портами, получают одинаковую информацию.

Коммутаторы предназначены для целей контроля и маршрутизации трафика. Они анализируют точки назначения информации. Сетевое устройство умеет определять приборы, подключенные к его портам, поэтому отправляет информацию на нужные порты.

Принцип работы

Поскольку концентратор не умеет определять подключенные к нему приборы, отсылает пакеты разом на все активные порты, то это чревато серьезными проблемами. Снижается степень безопасности, на пропускную способность влияет число работающих узлов. Когда концентратор получает либо отправляет информацию, эта операция производится со скоростью самого медленного узла группы. В итоге сетевое устройство становится менее производительным.

Расширяя сеть посредством концентратора, нужно знать меру. Иначе придется столкнуться с большими объемами лишнего трафика. Концентратор, передавая пакет в сеть, не определяет точку назначения, а компьютеры, получающие информацию, используют имеющиеся в ней точки, чтобы определить, предназначена ли она им.

Если сеть небольшая, такой принцип работы корректен. Но если сеть средней величины, подразумевает довольно активный трафик, то лучше применять коммутацию.

Запоминая точки назначения и фиксируя подключение каждого узла к определенному порту, коммутатор сокращает до минимума лишний трафик. Пакет поставляется на конкретное устройство, остальные подключенные приборы поставку игнорируют. Такой принцип работы обеспечивает повышенную производительность сети.

Плюсы и минусы

У обоих видов сетевого оборудования есть достоинства и недостатки, которые нужно учитывать при выборе устройства.

Есть ли схожие моменты

Устройства похожи внешне: это небольшие коробки, одна из боковых поверхностей которых содержит входы для подключения портов. Еще одна схожесть заключается в том, что приборы применяются для соединения компьютеров, но не сетей. За сетевое соединение отвечает маршрутизатор.

Что лучше?

Говорить, что лучше – коммутатор или концентратор, некорректно, ведь приборы выполняют разные задачи. Второй повышает количество портов, а первый разделяет сеть на несколько менее загруженных частей.

Применять коммутацию актуально в больших сетях. В малых, не превышающих 20 точек, хватает одного или нескольких концентраторов. В этом случае приборы просто соединяют пользователей. Если насчитывается до 50 точек, коммутаторы становятся способом деления на части для уменьшения лишнего трафика.

Краткая сравнительная таблица

Рассмотрим еще раз различия между устройствами, чтобы правильно сформировать сеть.

Подведем итоги

Коммутация эффективнее, надежнее в плане сетевой безопасности. Изначально были востребованы концентраторы, так как коммутаторы стоили дорого. Но сейчас разница в цене убавилась.

Технология концентраторов устаревает, продолжает использоваться в особых случаях. Подавляющее большинство локальных сетей функционирует на коммутаторах. Для небольших офисных групп достаточно одноуровневого устройства, для больших сетей применяются многоуровневые.

Источник

Чем отличается концентратор от коммутатора.

Чем отличается концентратор от коммутатора
Концентратор и коммутатор относятся к разным типам активного сетевого обо¬рудования, которое используется для соединения устройств сети. Они различают¬ся способом передачи в сеть поступающих данных (трафика).

Чем отличается концентратор от коммутатора
Концентратор и коммутатор относятся к разным типам активного сетевого обо¬рудования, которое используется для соединения устройств сети. Они различают¬ся способом передачи в сеть поступающих данных (трафика).

Коммутаторы
Коммутаторы контролируют сетевой трафик и управляют его движением, анализируя адреса назначения каждого пакета, Коммутатор знает, какие устройства соединены с его портами, и направляет пакеты только на необходимые порты. Это дает возможность одновременно работать с несколькими портами, расширяя тем самым полосу пропускания.
Таким образом, коммутация уменьшает количество лишнего трафика, что про¬исходит в тех случаях, когда одна и та же информация передается всем портам,
Коммутаторы и концентраторы часто используются в одной и той же сети; кон¬центраторы расширяют сеть, увеличивая число портов, а коммутаторы разбивают сеть на небольшие, менее перегруженные сегменты. Однако применение коммута¬тора оправдано лишь в крупных сетях, т. к, его стоимость на порядок выше стоимо¬сти концентратора.

Когда следует использовать концентратор или коммутатор
В небольшой сети (до 20 рабочих мест) концентратор или группа концентрато¬ров вполне могут справиться с сетевым трафиком, В этом случае концентратор просто служит для соединения всех пользователей сети,
В сети большего размера (около 50 пользователей) может появиться необхо¬димость использовать коммутаторы для разделения сети на сегменты, чтобы умень¬шить количество необязательного трафика.

Источник

Разница между концентратором и коммутатором

Содержание

Сравнительная таблица

Определение Hub

В концентратор также называется многопортовым повторителем, который передает усиленный сигнал на каждый порт, за исключением того, от которого сигнал был принят. Концентратор используется для физического связывания сетевых устройств для связи и успешного создания нескольких иерархий станций. Концентраторы не могут выполнять интеллектуальную пересылку и обрабатывать информацию уровня 2 и уровня 3. Он принимает решение на основе физической адресации вместо аппаратной и логической адресации. Концентратор не может различать тип кадра, поэтому он пересылает одноадресную, многоадресную и широковещательную рассылку на любой другой порт, кроме порта-источника.

Несколько кабелей LAN подключаются к концентратору с помощью разъема RJ45. Эти кабели LAN могут иметь максимальную длину 100 метров. Чтобы сформировать огромную сеть из огромных узлов, концентратор может быть связан иерархическим образом. Концентратор ведет себя как связывающее устройство, которое работает в полудуплексном режиме, в котором одновременно разрешена передача и прием данных хостом.

Типы HUB

Пассивный концентратор: Пассивный концентратор работает как соединитель и соединяет несколько кабелей вместе, но без усиления и регенерации сигнала.

Определение Switch

Каждый порт имеет свой отдельный домен коллизий, поэтому коллизии в коммутаторе намного меньше, чем в концентраторе. Подобно концентратору, коммутатор также имеет один широковещательный домен, он может передавать широковещательную и многоадресную рассылку на каждый порт, кроме исходного порта, что делает его непригодным для обширной и масштабируемой сети. Заголовок уровня 2 не обеспечивает механизма различения различных сетей; однако он может различать отдельные хозяева. Интернет не смог бы работать, если бы была обеспечена только аппаратная адресация. Представьте себе практическую ситуацию, в которой Интернет работает как среда с коммутацией исключительно уровня 2, тогда коммутатор должен пересылать широковещательные сообщения на каждый порт в коллекции миллиардов устройств и компьютеров в Интернете. Это может привести к сбою в сети.

Концентраторы и коммутаторы подвержены возникновению петель переключения, что может привести к повреждению широковещательного домена. Коммутатор использует протокол Spanning Tree Protocol, чтобы сделать окружение свободным от петель.

Типы методов пересылки кадров

Вывод

Источник