چه تفاوتی بین هاب اترنت، سویچ و روتر وجود دارد؟

هاب اترنت

یک هاب اترنت معمولا ارزان‎ترین، کم هوش‎ترین و ساده‎ترين در بین این سه دستگاه است. کار آن بسیار ساده است، هر چیزی که به یک پورت وارد می‌شود به سایر پورتها نیز ارسال می‌شود. اگر یک پیغام به کامپیوتر A وارد شود، این پیغام صرف نظر از این که کامپیوتر A به کدام پورت متصل است به سایر پورتهای دیگر نیز ارسال می‌شود.

و وقتی کامپیوتر A پاسخ می‌دهد، این پاسخ نیز به سایر پورتهای موجود در این هاب ارسال می‌شود.

هر کامپیوتری که به این هاب متصل است هر چیزی که سایر کامپیوترهای متصل به این هاب می‌بینند را خواهد دید. این خود کامپیوترها هستند که تشخیص می‌دهند آیا این پیغام دریافت شده مربوط به آنها هست یا خیر. خود هاب هیچ تصمیم گیری در مورد داده‎های تبادل شده نخواهد داشت. برای سال‎ها استفاده از یک هاب ساده سریع‎ترین و راحت‎ترین روش برای اتصال کامپیوترها در یک شبکه کوچک محسوب می‌شد.

سویچ

یک سویچ اساسا همان کار هاب را انجام می‌دهد، اما به شکلی کارآمدتر. با توجه کردن به ترافیکی که از آن عبور می‌کند، یک سویچ یاد می‌گیرد که هر کدام از آدرس‎های مشخص در کجا قرار دارند. در ابتدا یک سویچ هیچ اطلاعی از داده‎های منتقل شده ندارد و تنها پیغام‎های وارد شده را به تمام پورتها ارسال می‌کند.

اما بعد از پذیرش اولین پیغام، سویچ شروع به یادگیری می‌کند. ابتدا متوجه می‌شود که ارسال کننده این پیغام در کدام پورت قرار دارد. بنابراین وقتی کامپیوتر A به این پیغام پاسخ می‌دهد، سویچ تنها لازم است که این پیغام را به یک گیرنده ارسال کند.

علاوه بر ارسال پاسخ از طریق پاسخ دهنده اصلی، حالا این سویچ یک چیز دیگر را نیز یاد گرفته است و می‌داند که کامپیوتر A روی کدام اتصال قرار گرفته است. این به معنای آن است که پیغام‎های بعدی که برای کامپیوتر A در نظر گرفته شده است تنها لازم است که به همان یک پورت ارسال شود.

سویچ‎ها می‌توانند موقعیت دستگاه‌هایی را که تقریبا بلافاصله به آنها متصل می‌شوند را یاد بگیرند. نتیجه کلی این است که اکثر ترافیک شبکه به جای ارسال به تمام پورتها تنها به جایی ارسال می‌شود که متعلق به آنجا است. چنین اقدامی‌ روی شبکه‎های شلوغ می‌تواند تا حد قابل ملاحظه‎ای سرعت شبکه را افزایش دهد.

روتر

روتر هوشمندترین و پیچیده‎ترین دستگاه در فهرست ما است. روترها در شکل و اندازه‎های مختلف عرضه می‌شوند. از روترهای پهن باند کوچک چهار پورت که خیلی متداول هستند تا دستگاه‌های بزرگ در مقیاس صنعتی که خودشان بخشی از اینترنت را اداره می‌کنند.

ساده‎ترين راه برای‌ پی بردن به کارایی یک روتر این است که آن را کامپیوتری در نظر بگیرید که می‌تواند برای شناسایی، دستکاری احتمالی و مسیریابی داده‎هایی که به آن سپرده شده است برنامه ریزی شود. خیلی از روترهای امروزی در واقع کامپیوترهای کوچکی هستند که به طور اختصاصی وظیفه مسیریابی ترافیک شبکه را برعهده دارند.

تا مادامی‌ که تنها یک مسیریابی ساده ترافیک در میان باشد، یک روتر دقیقا مثل یک سویچ عمل می‌کند، موقعیت مکانی کامپیوترهایی که به آن متصل شده‎اند را یاد می‌گیرد و ترافیک را تنها به همان کامپیوترها ارسال می‌کند. روترهای سطح مصرف کننده حداقل دو کار مهم دیگر را نیز انجام می‌دهند. پروتکل پیکربندی میزبان پویا یا DHCP روشی که در آن آدرس‎های آی‌پی پویا تعریف می‌شوند. یک دستگاه وقتی به یک روتر متصل می‌شود برای این که توسط سایر دستگاه‌های موجود در شبکه قابل شناسایی باشد یک آدرس آی‌پی درخواست می‌کند و یک سرور DHCP با اختصاص دادن یک آدرس آی‌پی به آن پاسخ می‌دهد. روتری که به شرکت خدمات دهنده اینترنت شما متصل می‎شود نیز معمولا از سرور این خدمات دهنده یک آدرس آی‌پی درخواست می‌کند. این همان آدرس آی‌پی معرف شما روی اینترنت است. از طرف دیگر کامپیوترهای محلی شما نیز از روتر آدرس آی‌پی درخواست می‌کنند که به آنها آدرس آی‌پی خصوصی گفته می‌شود و تنها روی شبکه محلی شما معتبر است.

ترجمه آدرس شبکه یا NAT نیز روشی است که روتر آدرس آی‌پی بسته‎هایی که از طریق شبکه اینترنت یا محلی عبور می‌کنند را تفسیر می‌کند. وقتی کامپیوتر A یک بسته را ارسال می‌کند، آدرس آی‌پی که همراه این بسته است مربوط به همان کامپیوتر A است (در مثال ما 192.168.1.2). وقتی روتر این بسته را به اینترنت می‌فرستد، آدرس آی‌پی محلی با آدرس آی‌پی اینترنت اختصاص داده شده از طرف خدمات دهنده اینترنت شما جایگزین می‌شود. این بسته ردگیری نیز می‌شود تا در زمانی که پاسخی از جای دیگری از اینترنت برگشت، روتر بتواند کار ترجمه معکوس یعنی جایگزینی آدرس آی‌پی اینترنت با آدرس آی‌پی کامپیوتر A را انجام دهد.