Podstawy Sieci: Koncentrator, Przełącznik i Router
Jeśli czytasz ten tekst, to znaczy, że korzystasz z połączenia internetowego, a w jego infrastrukturze z pewnością znajduje się koncentrator, przełącznik lub router.
Każde połączenie sieciowe, czy to w ramach sieci lokalnej (intranet), czy globalnej (Internet), wymaga obecności kluczowych komponentów: koncentratora, przełącznika lub routera.
W tym opracowaniu zgłębimy tajniki działania tych trzech istotnych elementów sieciowych.
Czym jest koncentrator?
Koncentrator to urządzenie sieciowe, które scala wiele urządzeń w jedną sieć. Jego głównym zadaniem jest utworzenie centralnego punktu komunikacji, umożliwiającego wymianę danych pomiędzy podłączonymi elementami. Koncentratory często spotyka się w sieciach lokalnych (LAN), szczególnie w domowych, ze względu na ich niższy koszt.
Koncentratory działają w najniższej, fizycznej warstwie modelu OSI. Przesyłają one sygnały bez analizowania adresów MAC, co prowadzi do przeciążenia sieci poprzez nieefektywną transmisję do wszystkich urządzeń.
Źródło: certyfikat pearsonit
Obecnie koncentratory nie są powszechnie stosowane w rozbudowanych sieciach ze względu na ich ograniczoną wydajność, a także potencjalne przeciążenia. W większych środowiskach komercyjnych preferuje się przełączniki.
Koncentrator jest niedrogim rozwiązaniem do łączenia urządzeń w sieci lokalnej. Charakteryzuje się łatwością użytkowania i kompatybilnością z różnorodnym sprzętem, jednocześnie będąc ekonomicznym wyborem.
Jednakże, przesyłając dane do każdego podłączonego urządzenia, koncentrator może stanowić zagrożenie dla bezpieczeństwa i powodować przeciążenia w dużych sieciach. Wynika to z jego metody przesyłania danych.
Podsumowując, koncentratory są prostym i tanim sposobem na połączenie urządzeń, ale nie gwarantują optymalnej wydajności ani wysokiego poziomu bezpieczeństwa.
Czym jest przełącznik?
Przełącznik sieciowy to element służący do łączenia urządzeń w sieci. Jego podstawową funkcją jest przekazywanie pakietów danych pomiędzy urządzeniami w sieci. Działa on w warstwie łącza danych modelu OSI, wykorzystując adresy MAC do kierowania danych od jednego urządzenia do drugiego.
Przełączniki są inteligentnymi urządzeniami, w przeciwieństwie do koncentratorów. Podczas gdy koncentrator wysyła pakiety danych do wszystkich urządzeń, przełącznik kieruje je tylko do adresata, na podstawie informacji z tablicy adresów MAC.
Przełącznik redukuje niepotrzebny ruch w sieci, co przekłada się na wzrost wydajności.
Źródło: certyfikat pearsonit
Przełączniki zapewniają także większe bezpieczeństwo sieci niż koncentratory, ponieważ przesyłają dane tylko do urządzenia docelowego, uniemożliwiając nieautoryzowanym urządzeniom podgląd przesyłanych informacji.
Przełączniki sieciowe korzystają z portów fizycznych do połączeń kablowych, zapewniając szybki przesył danych. Są one dostępne w różnych konfiguracjach, od kompaktowych przełączników Ethernet do zaawansowanych modeli modułowych z setkami portów o różnej przepustowości (do 100 GbE).
Zaawansowane przełączniki oferują także wsparcie dla PoE (Power over Ethernet), funkcje routingu w warstwie 3, wbudowaną analitykę oraz wysoką dostępność (HA).
Współczesne, zaawansowane przełączniki zapewniają szybkie i stabilne połączenia dla różnorodnych urządzeń, od serwerów po punkty dostępu Wi-Fi oraz urządzenia IoT. Tworzą one solidną infrastrukturę cyfrową, która zaspokaja potrzeby współczesnego, połączonego świata, zarówno z tradycyjnym Ethernetem, jak i nowymi technologiami PoE.
Dzięki nowoczesnym przełącznikom firmy mogą być na czele technologicznego postępu.
Przełączniki są powszechnie stosowane w sieciach lokalnych (LAN), a także w sieciach rozległych (WAN) i korporacyjnych.
W porównaniu z koncentratorami, przełączniki są lepszym wyborem dla większości sieci, oferując wyższą wydajność, lepsze bezpieczeństwo oraz skalowalność.
Rodzaje przełączników
Przełączniki sieciowe występują w różnych kategoriach, różniących się funkcjami i zastosowaniami.
Dzielimy je na dwa główne typy: przełączniki zarządzane i niezarządzane.
- Przełączniki zarządzane: Oferują zaawansowane funkcje i możliwości konfiguracji. Można nimi zarządzać za pośrednictwem konsoli lub interfejsu internetowego. Są idealne dla dużych przedsiębiorstw, które wymagają pełnej kontroli nad swoją siecią.
- Przełączniki niezarządzane: To najbardziej podstawowe i niedrogie przełączniki, działające w trybie plug-and-play, bez konieczności konfiguracji. Są odpowiednie dla małych sieci domowych i biurowych, gdzie nie są potrzebne zaawansowane funkcje.
Przełączniki zarządzane dzielą się na:
- Przełączniki dostępowe: Umożliwiają urządzeniom końcowym, takim jak komputery i drukarki, łączenie się z siecią lokalną. Wykorzystywane są na brzegu sieci.
- Przełączniki agregacyjne: Łączą wiele przełączników dostępowych z przełącznikiem rdzeniowym, zwiększając skalowalność i wydajność w dużych sieciach.
- Przełączniki rdzeniowe: Stanowią szkielet sieci, łącząc przełączniki agregacyjne i routery. Charakteryzują się najwyższą wydajnością i skalowalnością.
Czym jest router?
Router to urządzenie sieciowe, które łączy co najmniej dwie sieci i przekazuje pomiędzy nimi pakiety danych. Działa on w warstwie sieciowej modelu OSI, wykorzystując adresy IP do określania, gdzie powinny trafić przesyłane dane.
Źródło: adroitakademia
Routery są bardziej zaawansowane niż koncentratory i przełączniki. Koncentratory wysyłają dane do wszystkich urządzeń, przełączniki do konkretnych urządzeń na podstawie adresów MAC, natomiast routery kierują pakiety do określonych sieci na podstawie adresów IP. Dzięki temu routery mogą łączyć wiele sieci i kierować ruchem pomiędzy nimi.
Routery są niezbędne do łączenia sieci i kierowania danych. Są bardziej skomplikowane i droższe od koncentratorów i przełączników, ale oferują wyższe bezpieczeństwo i wydajność.
Routery stały się nieodzownym elementem funkcjonowania każdej firmy, umożliwiając łączenie urządzeń, chroniąc dane przed zagrożeniami, ustalając priorytety przepływu pracy oraz analizując dane przed ich wysłaniem.
Routery potrafią tłumaczyć różne typy mediów i protokołów, optymalizując wydajność dla każdego zadania i użytkownika.
Routery są powszechnie stosowane w sieciach średniej wielkości i dużych sieciach korporacyjnych, łącząc różne działy lub lokalizacje.
Rodzaje routerów
Możemy wyróżnić pięć głównych typów routerów:
- Routery przewodowe: Urządzenia podłączane do routera za pomocą kabli Ethernet. Są najszybsze i najbardziej niezawodne. Idealne do sieci wymagających najwyższej wydajności.
- Routery bezprzewodowe: Wykorzystują fale radiowe do łączenia urządzeń. Są bardziej elastyczne niż routery przewodowe, ale mniej niezawodne i wolniejsze.
- Routery brzegowe: Łączą sieć z Internetem. Znajdują się na obrzeżach sieci i charakteryzują się wysoką wydajnością.
- Routery rdzeniowe: Realizują routing wewnątrz sieci. Znajdują się w rdzeniu sieci i odpowiadają za kierowanie ruchem z różnych jej części. Są szybkie i wydajne.
- Routery wirtualne: To oprogramowanie imitujące funkcje routera sprzętowego. Zwiększają zasięg sieci, ale są mniej niezawodne od routerów sprzętowych.
Różnice między koncentratorem, przełącznikiem a routerem
Po zapoznaniu się z podstawowymi informacjami o tych trzech urządzeniach, przyjrzyjmy się ich kluczowym różnicom:
| Funkcja | Koncentrator | Przełącznik | Router |
| Warstwa OSI | Warstwa fizyczna | Łącze danych | Sieć |
| Transmisja danych | Bity | Ramki | Pakiety |
| Tryb komunikacji | Rozgłoszeniowy | Adresy MAC | Adresy IP |
| Wydajność | Niska | Średnia | Wysoka |
| Funkcja | Łączy urządzenia i rozgłasza dane do wszystkich | Łączy urządzenia i przekazuje dane do adresata | Łączy sieci i przekazuje dane między nimi |
| Opłacalność | Niska | Średnia | Wysoka |
| Prędkość | 10 Mb/s lub 100 Mb/s | 10 Mb/s, 100 Mb/s, 1 Gb/s lub 10 Gb/s | 100 Mb/s, 1 Gb/s lub 10 Gb/s |
| Bezpieczeństwo | Niskie | Średnie | Wysokie |
| Tryb transmisji | Półdupleks | Pełny dupleks | Pełny dupleks |
| Porty | 4, 8, 16 lub 32 | 8, 16, 24 lub 48 | 4 , 8, 16 lub 32 |
| Jednostka inteligentna | Prosty wzmacniacz | Bardziej inteligentny | Najbardziej inteligentny |
| Skalowalność | Niska | Średnia | Wysoka |
Rekomendowane urządzenia
Oto przykłady najlepszych urządzeń w kategorii koncentratorów, przełączników i routerów, dostępnych na rynku:
1. Koncentrator automatycznego wykrywania Cisco-Linksys
24-portowy koncentrator Linksys EF2H24 10/100 to niezawodne i ekonomiczne rozwiązanie do budowy małej sieci. Automatycznie wykrywa prędkość 10 lub 100 Mb/s, umożliwiając bezproblemowe podłączanie różnorodnych urządzeń.
Posiada port rozszerzeń na moduły światłowodowe, umożliwiające połączenia z innymi koncentratorami na odległość do 2000 metrów. Niezawodność tego koncentratora czyni go dobrym wyborem dla małych firm.
2. Przełącznik Ethernet D-Link
Przełącznik DGS-1016D zapewnia prędkość Gigabit Ethernet dla wszystkich podłączonych urządzeń, obsługując prędkości 10, 100 i 1000 Mb/s. Wykonany jest z metalu, przeznaczony do montażu na biurku lub w szafie rack i oferuje 16 portów.
Wyposażony jest w kontrolę przepływu IEEE 802.3x, izolację portów, kontrolę burzy rozgłoszeniowej, automatyczne krosowanie MDI/MDIX i obsługę ramek jumbo. Jest też bezwentylatorowy, co zapewnia cichą pracę. Oszczędza energię dzięki technologii D-Link Green Ethernet i jest zgodny ze standardem 802.3az EEE.
3. 5-portowy niezarządzalny przełącznik TRENDnet 2,5G
Niezarządzalne przełączniki 2,5G firmy TRENDnet są skutecznym rozwiązaniem sieciowym, oferując szybki przesył danych.
Dzięki portom 2.5GBASE-T RJ-45 zapewniającym prędkość do 2,5 Gb/s, te przełączniki posiadają metalową obudowę, umożliwiającą montaż na ścianach, co zapewnia elastyczność konfiguracji.
Przełącznik ten idealnie nadaje się do domu lub firmy. Jest zgodny z przepisami NDAA i TAA, zapewniając dodatkowe bezpieczeństwo. Bez wentylatorowa konstrukcja zmniejsza zużycie energii i hałas.
4. 8-portowy wielogigabitowy niezarządzany przełącznik sieciowy TP-Link
Uprość swoją sieć domową lub biurową za pomocą 8-portowego przełącznika TP-Link 2,5G. Zapewnia on wielogigabitową przepustowość dla różnych urządzeń, od serwerów NAS po konsole do gier.
Automatyczna negocjacja dostosowuje prędkość do 40 Gb/s. Każdy port posiada funkcję Quality of Service (QoS), umożliwiając priorytetyzację ruchu dla gier online czy strumieniowania wideo 4K.
5. Przewodowy, gigabitowy router VPN TP-Link ER605 V2
Ten router VPN TP-Link, obsługujący wiele sieci WAN i Omada SDN, jest idealny dla użytkowników domowych i firm, wymagających bezpiecznej łączności szerokopasmowej.
Zapewnia on scentralizowane zarządzanie za pomocą oprogramowania OmadaSDN, a także dostęp do funkcji sieciowych w chmurze, ułatwiając zdalną kontrolę ustawień i zarządzanie protokołami bezpieczeństwa (IPSec, OpenVPN, L2TP, PPTP).
Obsługuje do 20 połączeń LAN-to-LAN IPsec. Wyposażony jest w 1 gigabitowy port WAN, 2 gigabitowe porty WAN/LAN i 2 gigabitowe porty LAN.
Oferuje zaawansowane funkcje bezpieczeństwa, takie jak ochrona przed atakami DoS i filtrowanie adresów IP/MAC/URL. Innowacyjne opcje kontroli przepustowości pomagają firmom maksymalizować wykorzystanie łącza szerokopasmowego.
6. Router Peplink Balance 20 z podwójną siecią WAN
Router Peplink Balance Multi-WAN to zaawansowane rozwiązanie do równoważenia obciążenia. Pozwala on łączyć wiele łączy internetowych (do 13) w celu zwiększenia przepustowości i zapewnienia ciągłości działania.
Wykorzystuje algorytmy do dystrybucji ruchu pomiędzy różnymi źródłami, poprawiając szybkość ładowania stron i aplikacji. Menedżer ruchu wychodzącego pozwala na kierowanie dużych strumieni danych przez szybsze łącza. Router automatycznie monitoruje status łączy i przekierowuje ruch w przypadku awarii.
Oferuje zaawansowane funkcje kontroli i bezpieczeństwa, czyniąc go idealnym rozwiązaniem dla firm poszukujących wydajnego i ekonomicznego systemu sieciowego.
Podsumowanie
Koncentratory, przełączniki i routery to niezbędne elementy infrastruktury sieciowej. Koncentratory wzmacniają i przesyłają bity danych do wszystkich węzłów, przełączniki wykorzystują adresy MAC do przekazywania pakietów do adresata, a routery używają adresów IP do kierowania danych pomiędzy sieciami.
Wybór właściwego urządzenia sieciowego jest złożonym procesem. Koncentratory są odpowiednie dla małych sieci, przełączniki dla średnich i dużych, a routery do łączenia sieci i uzyskiwania dostępu do Internetu.
Sprawdź również ofertę routerów przenośnych, aby pozostać w kontakcie w każdym miejscu.
newsblog.pl