در دنیای شبکه‌های کامپیوتری، دستگاه‌هایی مانند هاب، سوئیچ و روتر نقش حیاتی در انتقال داده‌ها و مدیریت ترافیک شبکه ایفا می‌کنند. سه دستگاهی که اغلب در کنار هم به کار می‌روند، اما هرکدام وظیفه و عملکرد خاص خود را دارند. شناخت تفاوت هاب، سوئیچ و روتر برای طراحی و مدیریت شبکه‌های کارآمد امروزی امری ضروری است. در مقاله پیش‌رو، به بررسی و پاسخ به سوالاتی در مورد جزئیات و تفاوت هاب و سوئیچ و روتر می‌پردازیم. با فالنیک ما همراه باشید.
فالنیک صفر تا صد خدمات نصب و راه اندازی شبکه را در کنار فروش تجهیزات ارائه می‌دهد تا با خیالی آسوده بتوانید شبکه‌تان را راه اندازی کنید. برای خرید سوییچ شبکه یا خرید روتر کافی‌ست روی لینک بزنید و از پس از دریافت مشاوره تخصصی، بهترین دستگاه را متناسب با کسب‌وکارتان انتخاب کنید.
فهرست محتوا
مقایسه سوئیچ و روتر و هاب ؛ معرفی کامل
ابتدا بهتر است به‌صورت جداگانه با عملکرد هر یک از دستگاه‌های یادشده، آشنا شوید و در نهایت با کنار هم قرار دادن عملکردها، دید کلی و بهتری نسبت به تفاوت هاب و سوئیچ و روتر به‌دست آورید. ما جایگاه هاب، سوئیچ و روتر را در مدل «Open Systems Interconnection» بیان کردیم. مدل OSI ، مفهومی هفت‌لایه‌ای است که نحوه انتقال داده‌ها در شبکه‌های کامپیوتری را توصیف می‌کند. هر لایه مسئول انجام وظایف خاصی در فرآیند ارتباط بین دستگاه‌هاست و ارتباطات شبکه را به بخش‌های کوچک‌تر و مدیریت‌پذیرتر تقسیم می‌کند. این لایه‌ها به ترتیب از پایین به بالا عبارتند از:
- لایه فیزیکی
- لایه پیوند داده
- لایه شبکه، لایه انتقال
- لایه جلسه
- لایه ارائه
- لایه کاربرد
📌 در مقاله تجهیزات اکتیو و پسیو شبکه چیست؟ به طور کامل با تمام تجهیزات مورد نیاز شبکه آشنا می‌شوید.
معرفی هاب و نحوه کار آن
هاب (Hub) دستگاهی است که در لایه فیزیکی (Physical Layer) مدل OSI کار می‌کند و از ساده‌ترین اجزای شبکه محسوب می‌شود. وظیفه‌ی اصلی هاب اتصال دستگاه‌های مختلف در شبکه محلی (LAN) و انتقال داده‌ها بین آن‌هاست. هاب هیچ‌گونه قابلیت هوشمندی در مدیریت ترافیک شبکه ندارد و به‌سادگی داده‌ها را به همه دستگاه‌های متصل به خود ارسال می‌کند.
هنگامی که هاب داده‌ای از یک دستگاه دریافت می‌کند، آن داده را به تمام دستگاه‌های دیگر شبکه می‌فرستد، بدون توجه به اینکه کدام دستگاه مقصد واقعی آن داده است. چنین عملکردی باعث ایجاد ترافیک غیرضروری و پایین آمدن کارایی شبکه می‌شود. به‌طور کلی، هاب بیشتر در شبکه‌های کوچک و ساده که نیاز به مدیریت پیچیده ترافیک ندارند نیز استفاده می‌شود.
📌 اگر می‌خواهید بیشتر با مفهوم هاب و نحوه کار آن آشنا شوید، مقاله هاب چیست را بخوانید.
معرفی سوئیچ و وظایف آن در شبکه
سوئیچ (Switch) دستگاهی هوشمندتر از هاب است و در لایه دوم، یعنی لایه پیوند داده‌ها‌ی (Data Link Layer) مدل «OSI» عمل می‌کند. برخلاف هاب، سوئیچ می‌تواند آدرس‌های «MAC» دستگاه‌ها را بررسی کند و داده‌ها را به‌طور مستقیم به دستگاه مقصد ارسال کند. قابلیتی که باعث می‌شود ترافیک شبکه بهینه‌تر شود و سرعت و کارایی آن افزایش یابد.
سوئیچ‌ها در شبکه‌های محلی (LAN) پرکاربرد هستند و اغلب در محیط‌های کاری بزرگتر مورد استفاده قرار می‌گیرند. استفاده از سوئیچ به‌جای هاب، نه تنها باعث کاهش ترافیک غیرضروری می‌شود، بلکه امنیت شبکه را نیز افزایش می‌دهد. سوئیچ‌ها همچنین از پروتکل‌هایی مانند STP استفاده می‌کنند تا از ایجاد حلقه‌های شبکه که می‌توانند منجر به اختلال در شبکه شوند، جلوگیری کنند.
📌 برای آشنایی بیشتر با انواع سوئیچ و نحوه کار آن، مطالعه مقاله سوئیچ چیست؟ را از دست ندهید.
آشنایی با روتر و نحوه کار آن
روتر (Router) در لایه شبکه (Network Layer) مدل «OSI» کاربرد دارد و داده‌ها را بین شبکه‌های مختلف هدایت می‌کند. وظیفه اصلی روتر، اتصال شبکه‌های محلی (LAN) به شبکه‌های گسترده‌تر (مانند اینترنت) و مسیریابی داده‌ها به دستگاه‌های مناسب است. برخلاف هاب و سوئیچ که هر دو عمدتاً درون شبکه‌ای محلی کار می‌کنند، روتر داده‌ها را بین شبکه‌های مختلف منتقل می‌کند.
📌 بیشتر بخوانید: روتر چیست؟
روترها از پروتکل‌های مسیریابی مختلفی برای تعیین بهترین مسیر برای ارسال بسته‌های داده استفاده می‌کنند. پروتکل‌هایی مانند «OSPF»، «RIP» و «BGP» به روترها کمک می‌کنند تا با توجه به شرایط شبکه، بهترین مسیر را برای انتقال داده‌ها انتخاب کنند. روترها همچنین دارای قابلیت‌های امنیتی مانند فایروال و ترجمه آدرس شبکه (NAT) هستند که از شبکه‌های داخلی در برابر تهدیدات خارجی محافظت می‌کنند.
فرق بین روتر و سوئیچ و هاب؛ 7 تفاوت کلیدی
حال که نسبت به عملکرد هر یک از دستگاه‌ها شناختی نسبی پیدا کردید، باید برای درک عمیق‌تر فرق بین روتر و سوئیچ و هاب، هر سه را در زمینه‌های مهم ارتباطات شبکه‌ای با یکدیگر مقایسه کنیم و عملکرد هرکدام را نسبت به هم بسنجیم. در جدول زیر در یک نگاه فرق هاب، سوئیچ و روتر را ارائه می‌کنیم، سپس به صورت مفصل هر مورد را شرح می‌دهیم:
| جدول مقایسه هاب و سوئیچ و روتر | |||
| ویژگی | روتر | سوئیچ | هاب |
| مدیریت شبکه | داده‌ها را بین شبکه‌های مختلف هدایت می‌کند | داده‌ها را فقط به دستگاه مقصد ارسال می‌کند | داده‌ها را به تمام دستگاه‌ها ارسال می‌کند |
| لایه‌های عملکرد | لایه شبکه (استفاده از آدرس‌های IP) | لایه پیوند داده‌ها (استفاده از آدرس‌های MAC) | لایه فیزیکی (بدون آگاهی از محتوای داده‌ها) |
| هوشمند بودن | هوشمند با استفاده از پروتکل‌های مسیریابی | هوشمند با استفاده از جداول MAC | بدون هوشمندی |
| کاربرد | در شبکه‌های سیمی و بی‌سیم کاربرد دارد | در شبکه‌های سیمی و سازمانی استفاده می‌شود | بیشتر در شبکه‌های سیمی کوچک |
| امنیت | امنیت بالا (دارای قابلیت‌های Firewall و NAT) | امنیت بیشتر (داده‌ها به مقصد خاص ارسال می‌شوند) | بسیار ضعیف (داده‌ها به راحتی شنود می‌شوند) |
| پروتکل‌ها | پروتکل‌های مسیریابی مانند RIP، OSPF، BGP | STP برای جلوگیری از ایجاد حلقه‌ها | ندارد |
| سرعت | بسته به نوع روتر، از ۱۰۰ مگابایت تا ۱۰ گیگابایت بر ثانیه پشتیبانی می‌کند | سرعت بالا (هر پورت پهنای باند مستقلی دارد) | سرعت پایین (اشتراک پهنای باند بین دستگاه‌ها) |
1- تفاوت در مدیریت شبکه
هاب، سوئیچ و روتر هر سه وظیفه انتقال داده‌ها را بر عهده دارند، اما در نحوه مدیریت ترافیک شبکه تفاوت‌های زیادی با یکدیگر دارند. هاب بدون اینکه تشخیص دهد کدام دستگاه، گیرند‌ه واقعی است، داده‌ها را به تمام دستگاه‌های متصل به خود ارسال می‌کند و این موضوع باعث افزایش ترافیک غیرضروری می‌شود. در مقابل، سوئیچ‌ها ترافیک شبکه را بهینه می‌کنند و داده‌ها را فقط به دستگاه مقصد ارسال می‌کنند. اما روتر داده‌ها را بین شبکه‌های مختلف هدایت می‌کند و به دنبال بهترین مسیر برای ارسال داده‌ها می‌گردد.
2- تفاوت در لایه‌های عملکرد
همان‌طور که پیش‌تر گفتیم هاب در لایه فیزیکی کار می‌کند و فقط سیگنال‌ها را منتقل می‌کند، بدون اینکه از محتوای داده‌ها یا مقصد آن‌ها مطلع باشد. سوئیچ در لایه پیوند داده‌ها فعالیت و از آدرس‌های «MAC» برای ارسال داده‌ها استفاده می‌کند. روتر نیز در لایه شبکه عمل کرده و با استفاده از آدرس‌های IP، داده‌ها را بین شبکه‌های مختلف هدایت می‌کند.
3- تفاوت در هوشمند بودن
هاب هیچ‌گونه ویژگی هوشمندی در مدیریت داده‌ها ندارد و به‌طور ساده داده‌ها را به تمام دستگاه‌های متصل می‌فرستد. سوئیچ با استفاده از جداول «MAC»، داده‌ها را به مقصدهای خاص ارسال می‌کند و باعث بهینه‌سازی استفاده از پهنای باند و کاهش ترافیک غیرضروری می‌شود. روتر، هوشمندترین دستگاه در بین این سه است و با استفاده از پروتکل‌های مسیریابی، داده‌ها را بین شبکه‌های مختلف هدایت می‌کند و بهترین مسیر را انتخاب می‌کند.
4- کاربردهای هاب، سوئیچ و روتر در شبکه‌های سیمی و بی‌سیم
هاب، سوئیچ و روتر در شبکه‌های سیمی و بی‌سیم نقش‌های مختلفی ایفا می‌کنند. در شبکه‌های سیمی، هاب به دلیل عدم مدیریت ترافیک به‌ندرت استفاده می‌شود و بیشتر در شبکه‌های کوچک کاربرد دارد. سوئیچ‌ها در شبکه‌های سیمی کاربرد بیشتری دارند و به دلیل مدیریت بهتر ترافیک و افزایش کارایی شبکه، در محیط‌های اداری و سازمانی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند.
در شبکه‌های بی‌سیم، روترهای بی‌سیم (Wireless Router) به عنوان دستگاه‌های اصلی برای اتصال سایر دستگاه‌ها به اینترنت عمل می‌کنند. این روترها امکان اتصال دستگاه‌های بی‌سیم را فراهم و داده‌ها را بین شبکه محلی و اینترنت هدایت می‌کنند. برخلاف هاب و سوئیچ که بیشتر در شبکه‌های سیمی مورد استفاده قرار می‌گیرند، روترها در هر دو نوع شبکه بی‌سیم و سیمی کاربرد دارند.
5- امنیت هاب، سوئیچ و روتر
هاب به دلیل عدم هوشمندی و ارسال داده‌ها به تمام دستگاه‌ها، از نظر امنیت بسیار ضعیف است. داده‌هایی که از طریق هاب منتقل می‌شوند، به‌راحتی می‌توانند ازطریق دستگاه‌های دیگر شنود شوند.
سوئیچ‌ها امنیت بهتری نسبت به هاب‌ها دارند زیرا داده‌ها را فقط به دستگاه‌های مقصد ارسال می‌کنند. قابلیتی که باعث می‌شود تا داده‌ها کمتر در معرض شنود قرار گیرند. برخی سوئیچ‌ها همچنین دارای قابلیت‌های اضافی مانند «VLAN» یا «Virtual LAN» هستند که می‌توانند بخش‌های مختلف شبکه را از هم جدا کنند و امنیت را افزایش دهند.
روترها به دلیل کارکرد در لایه‌های بالاتر و مدیریت ارتباطات بین شبکه‌های مختلف، امکانات امنیتی بیشتری دارند. بسیاری از روترها دارای دیوار آتش (Firewall) و قابلیت‌های «NAT» (Network Address Translation) هستند که از دسترسی‌های غیرمجاز به شبکه داخلی جلوگیری می‌کنند. همچنین، روترها به‌طور معمول از پروتکل‌های امنی مانند «VPN» برای ایجاد ارتباطات ایمن بین شبکه‌ها بهره می‌برند.
6- پروتکل‌های مسیریابی در سوئیچ و روتر
روترها برای تصمیم‌گیری در مورد بهترین مسیر برای ارسال داده‌ها از پروتکل‌های مسیریابی مختلفی استفاده می‌کنند. این پروتکل‌ها به روتر کمک می‌کنند تا با توجه به شرایط شبکه (مانند پهنای باند، تعداد دستگاه‌های متصل و کیفیت لینک‌ها) بهترین مسیر ممکن را برای ارسال بسته‌های داده انتخاب کند.
از جمله پروتکل‌های مسیریابی معروف می‌توانیم به موارد زیر اشاره کنیم:
- RIP (Routing Information Protocol): یکی از ساده‌ترین پروتکل‌های مسیریابی است که از تعداد هاپ‌ها برای تصمیم‌گیری در مورد بهترین مسیر استفاده می‌کند.
- OSPF (Open Shortest Path First): پروتکل مسیریابی پیچیده‌تری است که براساس الگوریتم‌های خاصی مسیرهای بهینه را انتخاب می‌کند و از وضعیت لینک‌های شبکه مطلع می‌شود.
- BGP (Border Gateway Protocol): این پروتکل نیز برای مسیریابی بین شبکه‌های مختلف استفاده می‌شود و اغلب در ارتباطات بین ارائه‌دهندگان خدمات اینترنتی (ISP) کاربرد دارد.
در سوی دیگر، سوئیچ‌ها اغلب از پروتکل‌های دیگری مانند STP (Spanning Tree Protocol) برای جلوگیری از ایجاد حلقه‌های شبکه استفاده می‌کنند. حلقه‌های شبکه می‌توانند باعث افزایش غیرضروری ترافیک و در نتیجه کندی شبکه شوند. «STP» کمک می‌کند تا سوئیچ‌ها از چنین مشکلی جلوگیری کنند و مسیرهای بهینه را برای ارسال داده‌ها انتخاب کنند.
7- تفاوت سرعت هاب، سوئیچ و روتر
هاب‌ها به دلیل ساختار ساده خود، به‌طور معمول در سرعت‌های پایین‌تری عمل می‌کنند. هاب‌های قدیمی اغلب از استاندارد ۱۰ یا ۱۰۰ مگابایت بر ثانیه پشتیبانی می‌کردند. در این نوع هاب‌ها، همه دستگاه‌های متصل باید پهنای باند را به اشتراک بگذارند؛ بنابراین، اگر چندین دستگاه به هاب متصل باشند و داده ارسال کنند، پهنای باند بین آن‌ها تقسیم می‌شود و سرعت هاب تا حد زیادی کاهش پیدا می‌کند.
سوئیچ‌ها به‌طور چشمگیری سریع‌تر از هاب‌ها هستند و به‌طور معمول از سرعت‌های بالاتری پشتیبانی می‌کنند. سوئیچ‌های مدرن از سرعت‌های یک و ۱۰ گیگابایت بر ثانیه یا بالاتر نیز پشتیبانی می‌کنند. هر پورت سوئیچ قادر است به‌صورت مستقل با دستگاه مقصد در ارتباط باشد و نیازی به اشتراک پهنای باند با دیگر دستگاه‌ها ندارد. به عنوان مثال، در سوئیچ یک گیگابایت بر ثانیه‌ای، هر دستگاه متصل می‌تواند به حداکثر سرعت یک گیگابایت بر ثانیه دست پیدا کند، بدون اینکه ترافیک دیگر دستگاه‌ها بر آن تأثیر بگذارد.
روترها بسته به نوع آن‌ها، سرعت‌های مختلفی دارند. روترهای خانگی از سرعت‌های ۱۰۰ مگابایت‌بر‌ثانیه تا یک گیگابایت بر ثانیه برای اتصال به اینترنت و شبکه محلی پشتیبانی می‌کنند. روترهای مدرن‌تر با قابلیت پشتیبانی از اینترنت فیبر نوری نیز می‌توانند سرعت‌های ۱۰ گیگابایت بر ثانیه یا بالاتر را ارائه دهند. با این حال، عملکرد واقعی روتر به سرعت سرویس اینترنت و تعداد دستگاه‌های متصل بستگی دارد.
روترها علاوه بر سرعت انتقال داده، به عملکرد پردازنده داخلی و مسیریابی شبکه نیز وابسته هستند. به عنوان مثال، روتری با سرعت یک گیگابایت بر ثانیه می‌تواند تا همین حد سرعت را برای دستگاه‌های متصل به شبکه محلی ارائه دهد، اما اگر اینترنت شما ۱۰۰ مگابایت بر ثانیه باشد، حداکثر سرعت اینترنتی که از طریق روتر دریافت می‌کنید نیز به این مقدار محدود می‌شود.
بین هاب، سوئیچ و روتر کدام را انتخاب کنم؟
اگر شبکه ساده‌ای دارید و نیاز به مدیریت پیچیده ترافیک ندارید، هاب می‌تواند گزینه‌ای ارزان و کارآمد باشد. با این حال، در شبکه‌های بزرگتر با تعداد بیشتری از دستگاه‌ها، استفاده از هاب توصیه نمی‌شود.
برای شبکه‌های محلی با ترافیک بالا و نیاز به مدیریت بهتر، سوئیچ گزینه مناسبی است. این دستگاه‌ها می‌توانند به بهینه‌سازی ترافیک کمک کنند و از ارسال غیرضروری داده‌ها جلوگیری کنند. همچنین در شبکه‌هایی که نیاز به امنیت بالاتری دارند، سوئیچ‌ها قابلیت‌هایی مانند «VLAN» را نیز ارائه می‌دهند.
اگر شبکه شما نیاز به اتصال به اینترنت یا دیگر شبکه‌های خارجی دارد، روتر انتخاب بهتری است. روترها نه تنها وظیفه مسیریابی بین شبکه‌ها را بر عهده دارند، بلکه دارای امنیت و امکان مدیریت بهتری نیز هستند.
اگر به سرعت بالا برای ارتباطات داخلی شبکه نیاز دارید، سوئیچ بهترین گزینه است، چرا که سرعت یک گیگابایت بر ثانیه یا بالاتر را برای هر پورت ارائه می‌دهد. هاب به دلیل محدودیت‌های پهنای باند و تقسیم آن بین همه دستگاه‌ها، سرعت کمتری دارد و برای کاربردهای امروزی به‌ویژه در شبکه‌های پرترافیک مناسب نیست. روتر نیز بسته به نوع سرویس اینترنت و شبکه شما می‌تواند سرعت بالایی فراهم کند، اما به‌طور عمده برای ارتباطات بین شبکه‌ها یا دسترسی به اینترنت استفاده می‌شود.
آنچه درباره تفاوت هاب و سوئیچ و روتر خواندید
هاب، سوئیچ و روتر هر سه دستگاه‌هایی مهم با وظایف و عملکردهایی متفاوت در شبکه‌های کامپیوتری هستند. هاب دستگاهی ساده است که داده‌ها را به تمام دستگاه‌های متصل ارسال می‌کند و برای شبکه‌های کوچک مناسب است. سوئیچ دستگاهی هوشمندتر است که داده‌ها را تنها به دستگاه‌های مقصد می‌فرستد و باعث افزایش کارایی شبکه می‌شود. روتر، دستگاهی پیچیده‌تر و هوشمندتر است که داده‌ها را بین شبکه‌های مختلف هدایت و امکان ارتباط با اینترنت را فراهم می‌کند.
انتخاب بین هاب، سوئیچ و روتر بستگی به نیازهای خاص شبکه دارد. در شبکه‌های کوچک و ساده، هاب ممکن است کفایت کند، اما در شبکه‌های بزرگتر و پیچیده‌تر، استفاده از سوئیچ و روتر ضروری است تا ترافیک داده‌ها بهینه و امنیت شبکه تضمین شود. با درک تفاوت‌ها و کاربردهای هر یک از این دستگاه‌ها، می‌توانیم شبکه‌ای کارآمدتر و ایمن‌تر طراحی و مدیریت کنیم.
