در دنیای شبکههای کامپیوتری، انتخاب تجهیزات مناسب برای برقراری و مدیریت ارتباطات شبکه از اهمیت بالایی برخوردار است. در واقع جهت ایجاد و مدیریت ارتباطات شبکهای از تجهیزات مختلفی مانند سوئیچ و هاب استفاده میشود.
در اوایل دهه 1980، Hub ها به عنوان دستگاههای سادهای برای اتصال چندین کامپیوتر در یک شبکه محلی (LAN) معرفی شدند. در مقابل Hub ها اطلاعات را همزمان به تمام دستگاههای متصل ارسال میکردند.
با افزایش تعداد دستگاهها و پیچیدگی شبکهها، استفاده از Hub ها سبب بروز مشکلاتی در انتقال دادهها میشدند. در نتیجه، اطلاعات صحیح به مقصد نخواهند رسید و کارایی شبکه کاهش می یابد. در اواسط دهه 1990، Switch ها به عنوان یک فناوری پیشرفتهتر معرفی شدند. Switch تداخل در ارسال داده را کاهش داد و باعث استفاده بهینه از منابع شبکه شد.
تصویر(1)
Hub چیست؟
هاب یک دستگاه پرکاربرد در شبکه است که به عنوان نقطه اتصال چندین رایانه یا دستگاه دیگر عمل میکند. Hub ها اطلاعات را به تمام دستگاه های موجود در شبکه ارسال میکنند، بدون اینکه مشخص نمایند کدام سیستم باید داده ها را دریافت کند. بدین ترتیب، ترافیک شبکه به خوبی مدیریت نمیشود و احتمال برخورد بستههای داده وجود دارد. امروزه Hub ها کمتر مورد استفاده قرار میگیرند و جای آنها را Switch ها گرفتهاند.
مزایا و معایب استفاده از Hub
استفاده از هاب می تواند مزایا و معایب متفاوتی داشته باشد که در زیر به این موارد اشاره شده است:
مزایا:
- هزینه پایین: معمولا Hub ها نسبت به Switchها مقرون به صرفه تر هستند در نتیجه، برای تنظیمات موقت یا زمانی که نیاز های شبکه کم است مفید هستند.
- سهولت راهاندازی: Hub ها به حداقل تنظیمات نیاز دارند. در بیشتر مواقع، کافی است صرفا دستگاه های خود را به Hub متصل کنید تا ارتباط برقرار شود.
- نیاز به پیکربندی ندارد: بر خلاف Switchها، Hub ها نیازی به پیکربندی ندارند، بدین ترتیب، برای افراد مبتدی استفاده از آنان آسان تر است.
معایب:
اگرچه Hub ها در گذشته به طور گسترده استفاده میشدند، اما با پیشرفت تکنولوژی و ظهور Switch ها، جایگاه خود را از دست دادهاند. برخی از مهم ترین معایب استفاده از Hub ها به شرح زیر است:
اشتراک پهنای باند: تمام دستگاه هایی که به هاب وصل می شوند باید پهنای باند را با هم به اشتراک بگذارند، که این موضوع وقتی چند دستگاه همزمان داده ارسال میکند، مشکل ایجاد می نماید.
آسیبپذیری دادهها: با ارسال داده ها به تمام پورت های شبکه، هکر ها می توانند اطلاعات را بیابند.
عدم کنترل دسترسی: Hub ها امکاناتی برای محدود کردن دسترسی به دستگاههای متصل ندارند. در نتیجه، مدیریت شبکه و امنیت پیچیده تر خواهد شد.
قابلیت مقیاسپذیری محدود: Hub ها به دلیل ناکارآمدی در مدیریت ترافیک، برای شبکههایی که ممکن است نیاز به مقیاسبندی داشته باشند مناسب نیستند.
Switch چیست؟
Switch یک دستگاه هوشمند در شبکه است که برخلاف Hub بستههای داده را بررسی نموده و فقط به دستگاه درست هدایت میکند. سوئیچ با ذخیره و شناسایی آدرسهای MAC دستگاههای متصل، دادهها را به مقصد صحیح ارسال خواهد نمود.
تصویر(2)
مزایا و معایب استفاده از Switch
از آنجا که سوئیچ نیز در شبکه های کامپیوتری بسیار استفاده می شوند دارای مزایا و معایب متفاوتی می باشند که لازم است با آنها آشنا شوید:
مزایای استفاده از سوئیچ:
- مدیریت کارآمد ترافیک: برخلاف Hub ها که ترافیک را به صورت مشترک بین تمام دستگاهها تقسیم میکنند، Switchها با اختصاص پهنای باند مجزا به هر دستگاه، عملکرد شبکه را بهبود خواهند داد.
- پردازش هوشمند بستههای داده: Switchها می توانند بستههای داده دریافتی را شناسایی کرده و آنها را فقط به دستگاههای مقصد ارسال کنند.
- کنترل دسترسی: Switchهای مدیریت شده به مدیران شبکه اجازه میدهند تا یک لایه امنیتی اضافی ایجاد کنند.
- عملکرد بهتر: Switch ها برای شبکههای در حال رشد مناسبتر هستند و با افزودن دستگاههای بیشتر، عملکرد پایدار ارائه میدهند.
معایب استفاده از Switch:
- هزینه: معمولا هزینه اولیه Switch بالاتر از هزینه Hub ها است.
- پیچیدگی: پیکربندی صحیح Switch ها برای عملکرد بهینه شبکه از اهمیت بالایی برخوردار است.
تفاوت سوئیچ و هاب
سوئیچ و هاب هر دو دستگاه های پرکاربردی در شبکه هستند که برای اتصال چندین کامپیوتر یا دستگاه در یک شبکه محلی (LAN) استفاده میشوند، اما عملکرد آنها بسیار متفاوت است. Hub یک دستگاه بسیار ساده بوده که کار توزیع دادهها به تمام پورتهای متصل را بر عهده دارد. در مقابل، Switch دستگاهی هوشمندتر است که با استفاده از آدرسهای MAC، دادهها را فقط به دستگاه مقصد مورد نظر ارسال میکند. Switch موجب بهبود کارایی و کاهش ترافیک شبکه میشود و به دلیل قابلیت مدیریت بهتر و کاهش ترافیک شبکه، گزینهای بهتر نسبت به Hub است.
همانطور که در جدول زیر مشخص است، Switchها نسبت به Hub ها عملکرد بهتری دارند.
ویژگی |
Hub |
Switch |
هدف |
اتصال چندین کامپیوتر در یک شبکه شخصی |
مدیریت هوشمند شبکه بین چندین دستگاه |
لایه مدل OSI |
لایه 1 (لایه فیزیکی) |
سوئیچ روی لایه پیوند داده عمل می کند |
نوع انتقال |
Frame flooding, unicast, multicast یا broadcast |
ابتدا broadcast، سپس unicast و/یا multicast بسته به نیاز |
حالت انتقال |
Half-duplex |
Half-duplex و Full-duplex |
پورتها |
معمولاً بین 4 تا 24 |
معمولاً بین 4 تا 48 |
آدرسهای MAC |
نمیتواند آدرسی را به خاطر بسپارد |
سوئیچ ازCAM یعنی حافظه |
نوع دستگاه |
دستگاه غیر هوشمند |
دستگاه هوشمند |
سرعت |
10 مگابیت بر ثانیه |
10/100 مگابیت بر ثانیه، 1 گیگابیت بر ثانیه، 10 گیگابیت بر ثانیه |
نرمافزار |
از نرمافزار استفاده نمیکند |
دارای نرمافزار برای مدیریت است |
جدول(1)
بین سوئیچ و هاب انتخاب شما کدام مورد است؟
شبکههای کوچک خانگی: اگر یک شبکه خانگی کوچک با نیازهای محدود برای انتقال داده داشته باشید، استفاده از Hub گزینه خوبی است. معمولا روتر های امروزی دارای پورت های سوییچ داخلی هستند، بنابراین در شبکه های کوچک خانگی نیازی به تهیه یک سوییچ جداگانه نیست. در نتیجه، کاربران می توانند بدون نیاز به تجهیزات اضافی، از مزایای مدیریت بهینه ترافیک شبکه که توسط سوییچها ارائه میشود، بهرهمند شوند.
شبکههای تجاری: برای محیطهای کاری، همیشه سوییچ گزینه بهتری است. سرعت بالاتر انتقال داده و ویژگی های امنیتی مانند جلوگیری از دسترسی های غیرمجاز برای اجرای کارآمد یک شبکه تجاری ضروری می باشد.
نیازهای خاص: اگر به نظارت بر ترافیک داده ها برای اهدافی مانند تحلیل یا ردیابی بسته های شبکه نیاز دارید، Hub میتواند گزینه مناسبی باشد. زیرا تمام بستههای داده را همزمان به همه پورتها ارسال میکند. اما، برای نظارت دقیقتر ترافیک دادهها، استفاده از سوییچهای مدیریتشده بهتر از Hub ها است.
جمع بندی
در دنیای شبکههای کامپیوتری، انتخاب تجهیزات مناسب برای برقراری و مدیریت ارتباطات از اهمیت بالایی برخوردار است. سوئیچ و هاب دو عنصر اصلی برای اتصال دستگاهها در شبکههای محلی محسوب میشوند که هر کدام ویژگیها و کاربردهای خاص خود را دارند و انتخاب بین آنها به عوامل مختلفی مانند شبکه، نوع ترافیک و نیازهای امنیتی بستگی دارد.