آشنایی با روتر و تفاوت های آن با سوئیچ

یکی از سوالات رایج کاربران شبکه، تفاوت های بین سوئیچ و روتر است. سوئیچ و روتر هر دو از دستگاه‌های تحت شبکه هستند که برای برقراری ارتباط کلاینت‌ها با شبکه محلی درون سازمانی و شبکه‌های محلی برون سازمانی از طریق اینترنت مورد استفاده قرار می‌گیرند. ما از انواع روتر در شبکه های کامپیوتری برای مسیریابی بسته‌های اطلاعاتی استفاده می‌کنیم. به بیان دقیق‌تر، روتر سعی می‌کند کوتاه‌ترین مسیر رسیدن بسته‌ها از مبدا به مقصد را شناسایی کند. سوییچ دستگاهی است که ارتباط میان کلاینت‌ها در یک شبکه را برقرار می‌کند. با این‌حال، تفاوت‌هایی میان روتر و سوئیچ وجود دارد. کاربرد اصلی روتر برقراری ارتباط شبکه‌های مختلف به شکل همزمان است. برای این منظور روتر در لایه سه که لایه شبکه نام دارد، کار می‌کند. سوئیچ وظیفه برقراری اتصال همزمان چند دستگاه مختلف را دارد و اساسا روی لایه دو یا همان لایه پیوند داده کار می‌کند. اکنون اجازه دهید، توضیح دقیق‌تری در ارتباط با این دو دستگاه ارائه کنیم.

روتر و کاربردهای آن در شبکه

روتر یکی از ملزومات مهم شبکه‌های کامپیوتری است که دو وظیفه اصلی دارد؛ اول ایجاد و نگهداری از یک شبکه محلی و دوم مدیریت داده‌هایی که وارد شبکه می‌شوند یا از آن خارج می‌شوند علاوه بر این؛ توانایی مسیریابی داده‌هایی که کلاینت‌های تحت شبکه برای یکدیگر ارسال می‌کنند را دارد.

به عبارت دیگر، روتر به کلاینت‌ها در برقراری ارتباط با یکدیگر، مدیریت و هدایت ترافیک شبکه کمک می‌کند. در ارتباط با یک شبکه خانگی، روتر اتصالی به شبکه محلی خصوصی و اتصال دیگری به اینترنت برقرار می‌کند. همچنین، روترها مجهز به ماژول ویژه‌ای هستند که به آن‌ها اجازه می‌دهد عملکردی شبیه به سوییچ داشته باشند. لازم به توضیح است که روترها به دلیل وجود چهار پورت LAN گیگابیتی به کاربران اجازه می‌دهند تا دستگاه‌های مختلف سیمی را به آن متصل کنند.

عملکرد روترها به این صورت است که هنگامی که یک بسته داده‌ای را دریافت می‌کنند به اطلاعات آدرس شبکه در سرآیند بسته نگاه می‌کنند تا متوجه شوند بسته قرار است به کجا برود. با استفاده از اطلاعات موجود در جدول مسیریابی یا خط‌مشی‌های مسیریابی پویا یا ایستای تعریف شده، روتر بسته را برای شبکه بعدی هدایت می‌‌کند. در ادامه، آدرس آی‌پی مقصد بسته را تعیین می‌کند و جداول و سرآیندهای ارسال را تنظیم می‌کند تا بهترین مسیر برای انتقال بسته‌ها انتخاب شود. یک بسته از طریق شبکه‌های محلی و گسترده مختلفی که اینترنت را پدید آمده‌اند، عبور می‌کند و از روتری به روتر بعدی منتقل می‌شود تا در نهایت به مقصد برسد. از مهم‌ترین برندهای تولید کننده این محصول، mikrotik است.

نحوه عملکرد سوئیچ ها در شبکه

سوئیچ یکی دیگر از تجهیزات شبکه‌های کامپیوتری است که وظیفه برقراری اتصال چند دستگاه تحت شبکه را بر عهده دارد. همچنین، می‌توان از آن برای مسیریابی اطلاعات بین شبکه‌های محلی مجازی درون سازمانی استفاده کرد. ما می‌توانیم سوئیچ‌ها را دستگاه‌های پل‌ ساز توصیف کنیم، زیرا فرآیند ساخت لینک بین سگمنت‌های شبکه را بر عهده دارند.

به بیان دقیق‌تر، سوئیچ وظیفه مسیریابی داده‌ها میان پورت‌های مختلف را بر عهده دارد. به طوری که بسته‌ها از پورت مبدا به پورت مقصد انتقال پیدا کنند. به همین دلیل، فرآیند انتقال بسته‌های داده محلی بین دستگاه‌های مختلف تحت شبکه توسط سوییچ انجام می‌شود، اما زمانی که قرار باشد بسته‌ها به خارج از شبکه محلی انتقال پیدا کنند، به روتر نیاز داریم، زیرا روترها توانایی ترجمه آدرس‌های آی‌پی شبکه‌های ‌سازمانی را بر عهده دارند و می‌دانند که بسته‌ها را به چه هاب‌هایی در شبکه‌های فراسازمانی باید تحویل دهند.

سوئیچ یک دستگاه اتصال داده‌محور است که تضمین می‌کند، بسته‌های داده ارسال شده صحیح و بدون خطا هستند. برای ارسال داده‌ها به لایه پیوند داده، سوئیچ از مک آدرس بسته‌ها استفاده می‌کند. به همین دلیل، سوئیچ‌ها به عنوان پل چند پورتی شناخته می‌شود، زیرا توانایی دریافت داده‌ها از پورت‌های مختلف را دارند.

به طور کلی، سوئیچ وسیله‌ای است که برای ارسال سیگنال‌های الکتریکی یا نوری استفاده می‌شود. به بیان دقیق‌تر، هر دو گره شبکه که به سوئیچ می‌رسند کانال سیگنال الکتریکی خود را دارند. سوییچ‌ها دارای پور‌ت‌های مختلفی هستند که هر کدام ممکن است بر مبنای پیکربندی توانایی برقراری ارتباط با یک شبکه محلی، سرور یا ایستگاه کاری را داشته باشند. از سرشناس‌ترین شرکت‌های تولیدکننده سوئیچ می‌توان به cisco اشاره کرد.

سوییچ و روتر چه تفاوت‌هایی دارند؟

روترها در لایه سوم یا همان لایه Network در مدل مرجع OSI کار می‌کنند، در حالی که سوییچ‌ها در لایه دوم یا همان Data Link کار می‌کنند. یک روتر، آدرس‌های آپی‌پی مورد استفاده در مسیریابی را در جدول آدرس‌های خود نگه‌داری می‌کند، در حالی که سوییچ‌ها مک آدرس را در جدول مک آدرس نگه‌داری می‌کنند. این‌کار با هدف یادگیری مک‌آدرس مربوط به تجهیزات انجام می‌شود. روترها توانایی پشتیبانی از فناوری NAT را دارند، به طوری که قادر هستند آدرس آی‌پی شبکه اصلی سازمانی را پنهان کنند، اما سوییچ‌ها از فناوری فوق پشتیبانی نمی‌کنند. هر پورت روتر دامنه پخشی مخصوص به خود را دارد. یک سوئیچ شامل دامنه پخشی مخصوص به خود به غیر از VLAN پیاده‌سازی شده است. در مورد محیط‌های مختلف شبکه مثل شبکه‌های گسترده و شهری (WAN/MAN)، روتر سریع‌تر از سوئیچ‌ کار می‌کند. در نقطه مقابل در شبکه‌های محلی سوییچ‌ها عملکرد سریع‌تری دارند، زیرا نیازی به اعمال تغییر در سرآیند بسته‌ها ندارند. عملیات روتر حول آدرس‌های آی‌پی انجام می‌شود. سوئیچ‌ها با آدرس‌های مک کار می‌کنند. به این دلیل است که تنها در یک شبکه واحد فعالیت می‌کنند. روترها توانایی کار با شبکه‌های بی سیم و سیمی در یک شبکه را دارند، در حالی که بخش عمده‌ای از سوییچ‌های موجود در بازار تنها توانایی کار با اتصالات سیمی را دارند. در روتر دامنه تصادم کمتری وجود دارد، در حالی که در سوئیچ فول دوبلکس امکان تصادم وجود ندارد. روترها داده‌ها را به قالب بسته (Packet) ارسال می‌کنند، در حالی که سوئیچ‌ها داده‌ها را در قالب فریم‌ها (Frames) و گاهی اوقات فریم‌ها و بسته‌ها ارسال می‌کنند. روترها به دو صورت توانایی مسیریابی دارند که عبارت است از تطبیقی و غیر تطبیقی، در حالی که سوییچ‌ها از سه حالت سوئیچینگ مداری، سوئیچینگ بسته و سوئیچینگ پیام برای ارسال داده‌ها استفاده می‌کنند.

در نهایت همان‌گونه که مشاهده کردید، روترها به منظور برقراری ارتباط شبکه‌های راه دور به یکدیگر مورد استفاده قرار می‌گیرند. روترها، داده‌ها را حافظه داخلی نگه‌داری کرده و به شکل بسته‌بندی شده تحویل می‌دهند. سوئیچ‌ها دستگاه‌های شبکه هستند که داده‌ها را از چند پورت ورودی به یک پورت خروجی خاص هدایت می‌کنند. در مجموع، روترها چند شبکه را به هم متصل می‌کنند، در حالی که سوئیچ‌ها چند دستگاه را در یک شبکه به یکدیگر متصل می‌کنند.