هاب در مقابل سوئیچ

هاب چیست؟

هاب یک قطعه‌ی شبکه است که به کامپیوترهای متعدد اجازه می‌دهد به یک شبکه‌ی واحد متصل شوند. یک هاب می‌تواند تعداد زیادی پورت شبکه داشته باشد، پس زمانی که یک بسته از اطلاعات به یک پورت می‌رسد، برای پورت‌های دیگر نیز کپی می‌شود. هاب به عنوان یک اتصال رایج برای کامپیوترها در شبکه استفاده می‌شود.

سوئیچ چیست؟

سوئیچ یک دستگاه شبکه است که دستگاه‌های زیادری را به یک کامپیوتر واحد در شبکه متصل می‌کند. سوئیچ همچنین برای مسیر دهی به اطلاعات به شکل داده‌های الکترونیکی که در شبکه فرستاده می‌شوند استفاده می‌شود. از آن‌جایی که پردازش لینک کردن بخش‌های شبکه bridging نیز نامیده می‌شود، معمولا به سوئیچ‌ها دستگاه bridging نیز گفته می‌شود.

انواع هاب

دو نوع هاب وجود دارد که برای اتصال کامپیوترها استفاده می‌شوند و این انواع شمال موارد زیر هستند:

هاب اکتیو یا فعال: هاب‌های اکتیو یا فعال نوعی از هاب‌ها هستند که منبع تغذیه‌ی خودشان را دارند. آن‌ها می‌توانند سیگنال‌ها را پاکسازی کرده، بهبود دهند و در شبکه منتقل کنند. هاب‌های اکتیو در کنار یک سیستم مرکزی سیمی، می‌توانند به عنوان یک تکرار کننده‌ی اطلاعات نیز کار کنند. آن‌ها همچنین به عنوان یک افزونه به یک یا دو نود نیز استفاده می‌شوند.
هاب‌ پسیو یا غیر فعال: این نوع از هاب‌ها برق و اتصالات سیسم را از هاب‌های اکتیو می‌گیرند. هاب‌های پسیو، سیگنال‌ها را بدون بهبود دادن و پاکسازی انتقال می‌دهند. آن‌ها نمی‌توانند به عنوان یک افزونه در میان نودها استفاده شوند.

انواع سوئیچ‌ها

سوئیچ‌های مدیریت شده: این سوئیچ‌ها دارای یک پورت کنسول و همچنین آدرس IP هستند، که می‌توانند پیکربندی شوند.
سوئیچ‌های مدیریت نشده: بر روی سوئیچ‌های مدیریت نشده،‌ پیکربندی قابل اجرا نیست. و همچنین به دلیل عدم وجود پورت کنسول، شما نخواهید توانست آدرس IP را اختصاص دهید.

قابلیت‌های هاب

آن‌ها با broadcast و پهنای باند به اشتراک گذاشته شده همکاری می‌کنند
دارای یک دامنه‌ی برادکست و یک دامنه‌ی collision هستند
در لایه‌ی فیزیکی مدل OSI کار می‌کنند
شبکه‌ی مجازی با استفاده از هاب قابل ساخت نیست
از حالت انتقال half-duplex پشتیبانی می‌کنند
یک هاب فقط یک دامنه‌ی برادکست دارد
برخورد بسته‌های اطلاعات معمولا در هاب‌ها اتفاق می‌افتد

قابلیت‌های سوئیچ

سوئیچ یک دستگاه دیتالینک است
با پهنای باند فیکس شده کار می‌کند
سوئیچ‌ها قادر هستند یک جدول آدرس دهی MAC فراهم کنند
به شما امکان ساخت شبکه‌ی LAN مجازی را می‌دهند
به عنوان یک پل چند پورته کار می‌کنند
معمولا عددی بین 24 تا 48 پورت اتصال دارند
از حالت‌های full-duplex و half-duplex پشتیبانی می‌کنند

هاب در مقابل سوئیچ

موارد زیر شامل تفاوت میان هاب و سوئیچ است:

هاب روی یک لایه‌ی فیزیکی عمل می‌کند در حالی که سوئیچ روی یک لایه‌ی data link عملکرد دارد.
هاب‌ها جریان فریم‌ها را ارائه می‌دهند که می‌توانند unicast، multicast یا broadcast باشند. اما سوئیچ‌ها broadcast را رائه می‌دهند و پس از آن unicast و multicast در صورت نیاز ارائه می‌شوند.
در یک هاب فقط یک دامنه از collision حضور دارد اما در سوئیچ‌ها پورت‌ها متنوع دامنه‌های collision جداگانه دارند.
در هاب‌ها حالت انتقال داده‌ها به صورت Half-duplex است ولی این حالت در سوئیچ‌ها به صورت Full duplex می‌باشد.
در هر مدل OSI هاب‌ها به عنوان دستگاه Layer 1 عمل می‌کنند اما سوویچ‌ها به شما امکان عملکرد در Layer 2 را در هر مدل OSI می‌دهند.
زمانی که یک هاب در اختیار دارید، برای اتصال شبکه‌ای از کامپیوترهای شخصی باید از طریق یک هاب مرکزی متصل شوید اما سوئیچ‌ها به شما این امکان را می‌دهند که کامپیوترهای متعد و پورت‌های زیادی را متصل کنید.
هاب‌ها از مدار‌های سیگنال الکترونیکی استفاده می‌کنند اما سوئیچ‌ها از فریم‌ها و بسته‌ها استفاده می‌کنند.
هاب‌ها امکان Spanning-Tree را ارائه نمی‌دهند اما در سوئیچ‌ها چندین Spanning-Tree امکان پذیر است.
هاب یک دستگاه پسیو است در حالی که سوئیچ‌ها جزو دستگاه‌های اکتیو هستند
یک هاب در شبکه امکان ذخیره سازی آدرس‌های MAC ندارد اما سوئیچ‌ها از CAM (Content Accessible Memory) استفاده می‌کنند که می‌توانند برای ASIC در دسترس باشند.
هاب‌ها یک دستگاه هوشمند نیستند اما سوئیچ‌ها جزو دستگاه‌های هوشمند به حساب می‌آیند.
سرعت هاب‌ها 10 Mbps می‌باشد اما سرعت‌هایی که سوئیچ‌ها ارائه می‌دهند 1/100 Mbps و 1/10 Gbps هستند.
هاب‌ها از نرم افزار استفاده نمی‌کنند اما سوئیچ‌ها برای مدیریت نرم افزار خاص خودشان را دارند.

کاربرد هاب‌ها

هاب‌ها در سازمان‌ها برای اتصالات استفاده می‌شوند
آن‌ها در خانه‌ها برای ساخت شبکه‌های کوچک استفاده می‌شوند
هاب‌ها برای مشاهده‌ی شبکه استفاده می‌شوند

کاربرد سوئیچ‌ها

یک سوئیچ به شما کمک می‌کند که داده‌هایی که در شبکه جریان دارد را مدیریت کنید
شبکه‌های متوسط تا بزرگ شامل سوئیچ‌های مدیریت شده هستند
سوئیچ‌ها به صورت گسترده در SOHOها یا شبکه‌های کوچک و شرکت‌های خانگی استفاده می‌شوند.
آن‌ها در شبکه‌ی کامپیوتری برای اتصال فیزیکی دستگاه‌ها استفاده می‌شوند
یک سوئیچ قادر است داده‌ها را به تمام دستگاه‌های دیگر منتقل کند، چه از حالت half-duplex استفاده کنند و چه از حالت full-duplex.

مزایای هاب

ارائه‌ی Uplink
مشاهده‌ی شبکه را امکان پذیر می‌کند
با نسخه‌های قدیمی‌تر سازگاری دارد
به شما کمک می‌کند که فاصله‌ی کل شبکه را افزایش دهید

معایب هاب

اکثرا half-Duplex هستند
پهنای باند اختصاصی را ارائه نمی‌دهند
قادر نیستند بهترین مسیر شبکه را انتخاب کنند
هیچ مکانیزمی برای کاهش ترافیک شبکه وجود ندارد
امکان فرق گذاری بین دستگاه‌ها وجود دارد
اندازه‌ی محدود شبکه

مزایای سوئیچ

به شما کمک می‌کند تعداد دامنه‌ی برادکست را افزایش دهید
از VLAN‌ها پشتیبانی می‌کنند که کمک می‌کند بخش بندی منطقی بین پورت‌ها صورت بپذیرد
سوئیچ ها می‌توانند از جدول CAM برای نقشه برداری Port to MAC استفاده کنند

معایب سوئیچ‌ها

برای محدود کردن برادکست به خوبی روترها نیستند
ارتباط میان VLANها به VLAN routing نیاز دارد اما امروزه بیشتر سوئیچ‌های Multilayer در بازار موجود هستند
استفاده از بسته‌های Multicast که نیاز به پیکربندی و طراحی مناسب دارد
تعداد دامنه‌های برادکست را کاهش می‌دهد