В мире сетевых технологий два устройства часто вызывают вопросы: маршрутизатор или коммутатор. Оба критически важны для работы инфраструктуры, но выполняют разные задачи. Понять разницу и применение вам поможет эта статья.
Содержание
- Что такое маршрутизация и зачем появились маршрутизаторы
- Коммутатор, маршрутизатор, роутер
- Основные функции
- Разница между коммутатором и маршрутизатором
- Где используется маршрутизатор и коммутатор
- Современные тенденции: L2 и L3 коммутаторы
Что такое маршрутизация и зачем появились маршрутизаторы
Сетевая маршрутизация — это процесс определения пути для данных (пакетов) между разными сегментами. Роутер работает на уровне L3 (сетевом), использует IP-адреса, чтобы направлять трафик туда, куда нужно. Без него невозможна связь между вашей домашней LAN, а также внешним миром.
Принципы маршрутизации могут применяться к любому типу подключения, от телефонных до общественного транспорта. В коммутации пакетов, маршрутизация выбирает пути для пакетов интернет-протокола (IP), которые будут перемещаться из их происхождения в пункт назначения. Эти решения о маршрутизации принимаются специализированным оборудованием.
Устройства ссылаются на внутренние таблицы маршрутизации для принятия решений о том, как маршрутизировать пакеты по сетевым путям. Таблица маршрутизации записывает пути, по которым должны идти пакеты, чтобы добраться до каждого пункта назначения, за который отвечает маршрутизатор. Алгоритм работы: когда роутер получает пакет, он читает заголовки, чтобы увидеть его предполагаемое место назначения. Затем он определяет, куда маршрутизировать пакет на основе информации в таблицах маршрутизации. Эта процедура выполняется миллионы раз в секунду. Пакет может обрабатываться несколькими устройствами перед доставкой.
Динамическая маршрутизация требует большей вычислительной мощности сервера, поэтому небольшие сети могут полагаться на статическую маршрутизацию. Но для средних или крупных динамическая маршрутизация гораздо эффективнее.
Протоколы маршрутизации используют метрику для определения наилучшего пути для доставки пакетов. Метрика — это стандарт измерения, такой как пропускная способность, задержка, текущая нагрузка на путь. Используемый алгоритмом маршрутизации для определения оптимального пути к месту назначения.
Коммутатор, маршрутизатор, роутер
Коммутатор (сетевой коммутатор) — это устройство, которое объединяет несколько компьютеров в одну локальную сеть. В отличие от старого хаба, он не просто ретранслирует данные, а анализирует MAC-адреса и отправляет пакеты только нужному получателю. Это делает сеть быстрее и безопаснее.
Задача коммутатора состоит в подключении всех девайсов, оборудования к локальной сети. Коммутатор выполнен в виде прямоугольного корпуса: от компактного размера (с пачку сигарет) до крупногабаритного шкафа, монтируемого в 19-дюймовую стойку. Количество портов варьируется от 5 в малых моделях до 1152 (как в Cisco Nexus 9508 в максимальной комплектации с портами 10G). Финальные габариты и возможности устройства зависят от количества портов, их скорости (1G/10G/25G/100G и выше) и компоновки. Обычно используется витая пара, реже — оптоволоконные кабели. Основной разъем — RJ45, иногда SFP и его варианты.
Работая с коммутатором, можно избежать всех хлопот по настройке сетевого подключения — компьютеров, ноутбуков, телевизоров, кодеков, игровых приставок. Проводные роутеры обеспечивают безопасную передачу данных на коммутатор. Затем отправляется информация на устройства на основе списка MAC-адресов.
Основные типы коммутаторов:
- управляемые;
- неуправляемые.
Неуправляемая модель работает только как узел. Этот вид хорошо подходит для жилых сетей или небольших офисов. Подключение выполняется в любом формате, так как все порты одинаковы.
Управляемые модели бывают разных уровней: L2 и L2+ — это относительно недорогие модели с ограниченным функционалом (например, базовое управление VLAN, QoS), но достаточным для многих задач. Более продвинутые управляемые коммутаторы предлагают широкие возможности настройки и подходят для построения сложных сетевых инфраструктур благодаря поддержке функций вроде L3-маршрутизации, ACL и детального мониторинга. Однако для домашнего использования такие устройства избыточны — их покупка означает неоправданную переплату за неиспользуемые возможности.
Управляемый коммутатор уровня 3 (L3) выполняет функции маршрутизатора, такие как работа с IP-адресами, а также маршрутизация между подсетями. Однако он оптимизирован для локальных сетей (LAN) и обычно работает быстрее в рамках одной сети, тогда как маршрутизатор чаще используют для соединения разных сетей (например, LAN и WAN). Разница в гибкости: у маршрутизатора больше возможностей для сложных правил (NAT, VPN, фильтрация), а L3-коммутатор эффективнее в локальном трафике.
Маршрутизатор (роутер) — более сложное устройство, которое связывает разные сети. Он подключаются к двум или более IP-сетям или подсетям и передают между ними пакеты данных. Маршрутизаторы используются в домах либо офисах для обеспечения подключения к внешней сети.Устройство работает на сетевом уровне модели OSI, одновременно функционируя на уровне протокола TCP/IP.
Более мощные модели работают по всему Интернету, помогая пакетам данных добраться до места назначения. Например, он соединяет вашу домашнюю LAN с WAN (интернетом). Он работает на уровне L3, принимает решения на основе IP-адресов, часто включая дополнительные функции: Wi-Fi, firewall, DHCP.
Функции:
- управление трафиком путем пересылки пакетов;
- позволяет нескольким гаджетам подключаться к одинаковой сети;
- применяется для пересылки пакета между сетями.
Роутер — это устройство, которое распределяет доступ к внешней сети — Интернет от провайдера на множество проводных, беспроводных устройств. Он создает локальную сеть в доме. Все устройства, такие как смартфоны, телевизоры, компьютеры, а также ноутбуки, умные устройства – подключаются к роутеру, который пересылает все данные в зависимости от запроса, либо внутри локальной сети, либо же отправляет “наружу”. Внешней сетью может быть как мобильная (3g/4g/5g), спутниковая (Старлинк/полудуплексные решения от Триколора и т.д.), оптическая (xPON решения и обычный ethernet через медиаконвертеры), медь (ethernet и до сих пор используемый в деревнях adsl).
Сегодня услуги интернет-провайдеров предоставляются сетями, разбросанными по всему городу. Однако для пользователей эта сеть является внешней (глобальной), поскольку не находится в их квартирах или домах. Конечно, можно подключить кабель, проложенный поставщиком услуг подключения, непосредственно к компьютеру или ноутбуку. Но как же остальные члены семьи, которые тоже хотят пользоваться интернетом? Здесь на помощь приходят роутеры. Один из портов который, обычно называемый WAN-портом, подключает интернет-линию. У некоторых производителей этот порт выделен цветом (например, синим или голубым), но стандартного цветового обозначения нет — важно ориентироваться на подписи (WAN/Internet) или инструкцию к устройству.
А порты LAN используются для подключения нескольких компьютеров или ноутбуков по проводу. Через тот же интерфейс можно подключить множество других устройств, например, принтеры, телевизоры SMART и камеры наблюдения, в данный порт можно также подключить коммутатор, чтобы увеличить количество возможных проводных подключений или же дополнительные Wi-fi точки доступа, чтобы увеличить покрытие сети.
Задача роутера — принимать сигналы из внешней сети, создавать внутреннюю сеть между подключенными устройствами, предоставляя этим устройствам доступ в Интернет. Однако все подключенные устройства могут также обмениваться информацией внутри сети. Допустим, можно загрузить фильм на свой компьютер, а также посмотреть его на телевизоре.
Маршрутизатор и роутер — это одинаковые понятия.
Термин «роутер» — это англицизм (от router), а «маршрутизатор» — русский аналог. Оба термина обозначают устройство, которое пересылает данные между сетями, будь то домашняя Wi-Fi-сеть или корпоративная инфраструктура. В быту маршрутизатор часто называют роутером, особенно если речь идет о компактном устройстве с антеннами, раздающем беспроводной интернет. Техподдержка может использовать оба слова, но суть не меняется: это устройство, обеспечивающее подключение к сети. Разницы в функционале нет, отличие лишь в происхождении терминов.
Основные функции
Коммутатор обеспечивает быстрое соединение внутри одной сети. Его ключевые задачи — минимизация коллизий, а также эффективная передача данных между устройствами. Современные модели поддерживают VLAN, агрегацию портов и QoS.
Маршрутизатор же отвечает за связь между сетями. Он не только направляет трафик, но может преобразовывать адреса (NAT), фильтровать пакеты (firewall), организовывать VPN-туннели. В домашних условиях роутер часто работает, также как коммутатор, имея несколько LAN-портов.
Разница между коммутатором и маршрутизатором
Главное отличие — в их назначении. Коммутатор работает внутри одной сети, используя MAC-адреса, а маршрутизатор соединяет несколько сетей, оперируя IP-адресами.
Маршрутизаторы выбирают пути для пакетов данных для кросс-сетей, достигая своих пунктов назначения. Они делают это, подключаясь к различным сетям, пересылая данные из сети в сеть. Учитываются также локальные, глобальные сети (WAN) или автономные системы. Последние являются крупными сетями, составляющими Интернет.
Это означает, что маршрутизаторы необходимы для подключения к Интернету, а коммутаторы требуются только для соединения устройств. Зачастую не нужен коммутатор, если только не нужно много портов Ethernet. Коммутаторы нужны в крупных офисах, сетях, а также центрах обработки данных с десятками или сотнями компьютеров.
Основное отличие:
- если вам нужно объединить компьютеры в офисе — берем коммутатор;
- если требуется подключить сеть к интернету — нужен маршрутизатор.
Где используется маршрутизатор и коммутатор?
Маршрутизатор встречается везде, где есть выход в интернет: дома, в офисах, дата-центрах. Он также применяется для разграничения подсетей, VPN и балансировки нагрузки.
Коммутатор используется там, где нужно создать быструю локальную сеть: в офисах (для подключения ПК, принтеров, IP-камер), на предприятиях, в серверных. Управляемые модели позволяют гибко настраивать трафик.
Как подключиться к маршрутизатору и коммутатору?
Большинство современных роутеров настраиваются через веб-интерфейс. Достаточно подключиться к сети (по Wi-Fi или кабелю), ввести в браузере IP-адрес (например, 192.168.1.1), далее авторизоваться.
Коммутаторы (особенно управляемые) можно настроить через веб-интерфейс, SSH или консольный порт. Последний вариант часто используется в профессиональной среде, так как позволяет восстановить доступ даже при сбоях.
Базовые настройки маршрутизатора и коммутатора
Для маршрутизатора важно:
- настроить подключение к провайдеру (PPPoE, DHCP, статический IP);
- включить DHCP, чтобы устройства получали адреса автоматически;
- установить пароль на Wi-Fi и выбрать оптимальный режим шифрования.
Для коммутатора основные настройки включают:
- создание VLAN для разделения трафика;
- настройку агрегации портов (LACP) для увеличения пропускной способности;
- управление QoS для приоритезации важного трафика (например, VoIP).
Современные тенденции: L2 и L3 коммутаторы
Традиционные коммутаторы L2 работают только с MAC-адресами, не умеют маршрутизировать трафик. Но сейчас популярны L3-коммутаторы, которые сочетают функции коммутации, маршрутизации. Они быстрее классических роутеров в локальных сетях, чаще используются в корпоративных решениях.
Еще более продвинутые модели — Multilayer Switch (L3+), которые поддерживают сложные политики маршрутизации, ACL и даже VPN. Они стирают грань между коммутатором и маршрутизатором, предлагая гибридные возможности.
Итак, маршрутизатор и коммутатор — это разные устройства для разных задач. Если вам нужно подключиться к интернету и управлять трафиком между сетями — выбирайте маршрутизатор. Если для быстрой и стабильной локальной сети выбирайте коммутатор.
Современные тенденции размывают границы: появляются L3-коммутаторы, а роутеры обрастают дополнительными функциями. Но понимание основных отличий поможет вам правильно выбрать оборудование и настроить эффективную сеть.