Что такое хаб? Хаб, свитч и роутер - в чем отличие

Созданием домашних или офисных компьютерных сетей сейчас никого не удивишь, однако данный процесс предполагает наличие определенных знаний об их построении у соответствующего специалиста. Также среди огромного количества специальных сетевых приборов и устройств важно выбрать самые необходимые, так как построить компьютерную сеть – это лишь полдела. Результатом должно быть решение с максимальной оптимизацией и скоростью работы при достаточной отказоустойчивости системы под нагрузкой.

Зачем пользователям компьютеров и компьютерных устройств сети? Ответ прост: для сближения, общения и обмена информацией. Век бумажных писем и телеграфных сообщений давно прошел, и настало время «жизни онлайн». Информация для учебы, рабочие графики и проекты, инженерные разработки и технологии, видеообщение с друзьями, родственниками и коллегами, общение в социальных сетях и самые разнообразные средства для хобби – это лишь малая часть того, что способен делать человек, погрузившись в компьютерную сеть как локального, так и глобального масштаба. Поэтому, чтобы быть готовым стать полноценным участником такого информационного обмена, важно не только уметь пользоваться компьютером, но и разбираться в том, что такое хаб, свитч, маршрутизатор и многое-многое другое.

Компьютерные сети

Что же собой представляют компьютерные сети? В классическом понимании это совокупность объединенных между собой компьютерных машин, оргтехники и других возможных устройств, с целью обмена и хранения информации, а также совместного доступа к различным устройствам. Такие сети могут быть самыми разнообразными - от больших до маленьких и от узких до широких.

По уровню доступа принято выделять два типа сетей: локальные и глобальные. Локальные компьютерные – это сети, построенные в пределах определенного ограниченного пространства, как, например, дом, офис, район, город. Глобальные же, в свою очередь – это сети, предоставляющие выход во все сети мира, то есть находятся в непосредственном объединении с ними. Примером глобальной сети можно назвать Интернет, ставший неотъемлемой частью жизни каждого человека на планете Земля.

Особенности построения компьютерных сетей

Очевидно, что большие локальные или глобальные сети – это объединение небольших локальных участков в единое целое. Поэтому, чтобы разобраться в процессе построения сетей, необходимо начать с малого – на примере небольшой домашней сети.

Она может состоять из двух и более компьютерных устройств и оргтехники. Для объединения двух компьютеров потребуется либо патч-кабель (кабель «витая пара» с краями, обжатыми коннекторами) либо два патч-кабеля и объединяющее устройство. Таким устройством может выступать локальный хаб, свитч или роутер (маршрутизатор).

Создание сети посредством только кабеля – самый простой процесс, предполагающий, что пользователи хотят связать только эти два компьютерных устройства. Это позволит передавать данные, общаться и получать доступ к подключенным устройствам одного из элементов сети. Однако доступ через сеть к устройствам типа принтера или сканера будет только при включенном втором компьютере, что не всегда удобно.

В этом случае лучше использовать хаб – устройство, выступающее посредником между компьютерами и другими сетевыми устройствами. При этом для регулярного доступа к сетевым ресурсам без необходимости включать какой-то определенный компьютер используется локальный сервер – компьютерное устройство, обеспечивающее постоянный доступ пользователей в сеть и предоставляющее дополнительные мощности для хранения и использования информации. Сервер также может осуществлять связь с внешним миром, то есть осуществлять выход локальной сети в объединения сетей либо в Интернет.

Что такое хаб?

Сетевой концентратор или хаб – это сетевое устройство для объединения компьютерных устройств и оргтехники (либо любой другой специализированной техники) в цельное образование. Главной его задачей является получение сигнала с информацией на один из портов и передача дальше на другие порты. Однако в работе хаба возможны коллизии из-за возможного столкновения пакета данных на одном из портов, что значительно замедляет процесс передачи данных.

Что же такое хаб для обычного среднестатистического пользователя? Ответ прост – это небольшая коробочка с мигающими лампочками, удлиняющая компьютерную локальную сеть либо предоставляющая доступ в существующую сеть, управляемую через сервер.

Что такое свитч?

Свитч, хаб и другие сетевые устройства имеют хоть и незначительные, но принципиально важные отличия. Свитч (или переключатель) – это устройство, позволяющее делить сеть на определенные участки, в которые могут входить отдельные концентраторы первого уровня. Являясь сетевым устройством второго уровня (т. е. находясь над хабом), переключатель может принимать сигнал на один из портов, а потом передавать его дальше уже целому сегменту сети через другой подключенный порт. В этом случае деление информации уже происходит по специальным mac-адресам сетевых устройств. При этом «переключение» сигнала может идти на отличные типы соединений, например, с Ethernet на Token Ring или 10/100Base-T и наоборот.

Использование свитча вместо хаба ускорит процесс работы сети, так как предоставит уже не узкий одинарный проход, а целый широкополосный доступ для передачи информации. Также его использование создает определенный потенциал для развития и расширения ресурсов сети.

Свитчи могут быть как 2-, так и 20-, 40-портовые и более. При этом опционально могут содержать специфические порты для принтеров, сканеров и других устройств, в зависимости от необходимости.

Что такое хаб и что такое свитч - уже понятно. Но есть один большой недостаток у них, а именно – при выходе созданной сети в глобальную сеть Интернет у пользователей не будет возможности получать равноправный по скорости доступ, так как если один из них запустит тяжелое приложение, использующее интернет, то другие получат сильное падение скорости. Эти устройства не умеют делить скорость интернета. Выходом из ситуации может стать использование маршрутизатора или специальных административных правил на центральном сервере сети, искусственно ограничивающих скорость для каждой ячейки сети.

Что такое роутер (маршрутизатор)?

Маршрутизатор, или роутер (от англ. «маршрут»), – это специальное устройство для объединения компьютеров в сетевое пространство с созданием отдельных подсетей, которые, в свою очередь, могут содержать уже и свитчи, и хабы. В иерархии сетевых устройств маршрутизатор находится выше, превосходя свитч и хаб. Настройка этого устройства – это уже отдельный процесс, требующий определенных навыков, ведь в роутере уже есть специальная компьютерная логика и программная составляющая, представляющая собой прошивку. Поэтому необходимо будет внести данные локальной сети: сетевые адреса устройств, mac-адреса, маску подсети, DNS, но также и настройки WAN-порта для получения подключения к глобальной сети «интернет». Обычно в прошивке маршрутизатора предусмотрены возможности специального контроля, учета и безопасности в сети и подсетях, что значительно улучшает работоспособность всех подключений.

В наши дни роутеры можно встретить дома, в офисе или в кафе и ресторанах, так как с их помощью пользователи получают возможность подключаться к сети Интернет по беспроводной технологии передачи данных Wi-Fi.

Что такое точка доступа?

Точка доступа, в отличие от маршрутизатора, является своего рода удлинителем беспроводного/проводного сигнала и не создает подсетей, поэтому позволяет подключиться лишь одному устройству. Точка доступа не предусмотрена для получения интернета от провайдера и передачи его дальше, так как не оснащается WAN-портом и не имеет такой программной возможности.

Теперь, зная, что такое хаб, роутер, свитч и точка доступа, можно создавать компьютерные сети или оптимизировать существующие. Не стоит путать сетевой хаб с USB-хабом, так как это совершенно разные устройства.

Что такое USB-хаб?

Многие знают, как сложно бывает уместить огромное количество различных устройств, зарядок и дата-кабелей в ограниченное количество USB-портов компьютера или ноутбука. В этом случае поможет специальный разветвитель (концентратор, или хаб). Он подключается одним коннектором к USB-порту компьютерного устройства, а с другой стороны предоставляет определенное количество портов вместо одного. На случай, если напряжения для всех устройств хватать не будет, существует хаб с внешним питанием. Во всех остальных ситуациях обычно используется пассивный хаб, без дополнительного питания.

Пассивный USB-хаб

Такое устройство обычно используется для 2-7 внешних USB-устройств с низким уровнем энергопотребления. Например, флэш-память, зарядка для телефона, принтер, сканер (со своим питанием) и др. Ассортимент и разнообразие видов таких концентраторов поражает – это могут быть и фигурки животных, машинок, геометрические фигуры и многое другое в различных цветовых исполнениях.

Активный USB-хаб

USB-хаб с питанием, или просто активный, – это устройство приходит на выручку, когда стандартной мощности одного разъема USB на все подключенные внешние устройства уже не хватает. Внешне это тот же обычный концентратор, только с наличием дополнительного внешнего блока питания для подключения в электрическую розетку. С таким хабом перестанут пропадать из виду различные устройства, потребляющие большую мощность.