Концентраторы и коммутаторы являются необходимым оборудованием для создания прочных и надежных сетей. Хотя они помогают расширять сети, они отличаются во многих ключевых аспектах. Одно из основных отличий заключается в том, как они обрабатывают данные.
Когда концентраторы получают информацию, они отправляют эти данные на каждое подключенное устройство. В отличие от них, коммутаторы умнее, то есть они могут считывать MAC-адрес в пакете данных и отправлять его только тому устройству, которому это нужно.
Хотя некоторые сети все еще используют концентраторы, коммутаторы постепенно берут верх во многих ситуациях из-за своей эффективности. В этой статье будут рассмотрены сетевые устройства и их различия, чтобы показать компаниям, что более популярно и почему.
Содержание
Насколько велик рынок сетевых устройств?
Краткая история концентраторов и коммутаторов в сетевых технологиях
Что такое хабы?
Что такое переключатели?
Концентраторы и коммутаторы: в чем разница?
Сетевые концентраторы и коммутаторы: что сегодня популярнее?
Заключительные слова
Насколько велик рынок сетевых устройств?
" глобальный рынок сетевых устройств достиг 26.4 млрд долларов США в 2022 году. Эксперты прогнозируют, что продажи вырастут на 5.6% в год (CAGR) в период с 2023 по 2032 год, в результате чего стоимость рынка к 45.5 году достигнет 2032 млрд долларов США. Рынок обязан своим быстрым ростом растущей распространенности высокоскоростного интернета и цифровизации во всем мире, а также растущему использованию сетевых устройств в различных областях, включая бытовые, корпоративные и промышленные сети.
Согласно тому же отчету, Северная Америка останется самым прибыльным регионом в течение прогнозируемого периода, причем США внесут значительный вклад. Эксперты оценивают, что рынок Северной Америки достигнет 18.921 млрд долларов США к 2032 году. Кроме того, сетевые устройства для помещений сгенерировали большую часть продаж и будут расти на 5.5% CAGR в течение прогнозируемого периода.
Краткая история концентраторов и коммутаторов в сетевых технологиях
В ранних 1980, концентраторы вышли на рынок как простые инструменты для соединения нескольких компьютеров в локальную сеть (LAN). Эти устройства работали на самом базовом уровне модели OSI (уровень 1), отправляя данные всем подключенным устройствам одновременно. Эта базовая функция отлично работала для небольших сетей с низким трафиком той эпохи, но по мере роста сетей этот подход вызывал коллизии данных и потерю пропускной способности.
К середине 1990-х годов переключатели дебютировал как меньшая альтернатива и быстро завоевал популярность. В отличие от концентраторов, коммутаторы работают на более высоком уровне (уровень 2) и могут отправлять данные напрямую на устройство, запрашивающее их через MAC-адреса. Это достижение значительно сократило конфликты данных и сделало сети намного более эффективными, поэтому коммутаторы быстро стали выбором для растущих сетей.
Что такое хабы?
Концентраторы — это базовые устройства с одним портом Ethernet, подключаемым к маршрутизатору, и несколькими выходными портами для других устройств. Когда концентраторы получают данные, они отправляют их на каждое подключенное устройство, оставляя каждое из них решать, предназначены ли они для него. Одним из недостатков концентраторов является то, что они могут отправлять или получать данные только одновременно (полудуплекс), что может замедлить скорость сети.
Сетевые концентраторы также бывают двух типов: активные и пассивные варианты. Активные концентраторы — это варианты с питанием, которые усиливают входящие сигналы, позволяя данным передаваться дальше. С другой стороны, пассивные концентраторы просто соединяют несколько устройств в сеть без усиления сигналов или необходимости в источнике питания.
Что такое переключатели?
Сетевые коммутаторы более продвинуты, чем концентраторы. Они могут узнавать маршруты и необходимые порты и считывать заголовки пакетов данных, чтобы отправлять информацию непосредственно на нужное устройство, используя его уникальный MAC-адрес. Поскольку коммутаторы работают на уровне 2 модели OSI, они могут отправлять и получать данные одновременно, используя всю пропускную способность сети.
Кроме того, сетевые коммутаторы выполняют три основные функции. Они могут быть граничными коммутаторами, помогающими управлять потоком трафика в сеть и из нее от устройств и точек доступа. Они также могут быть распределительными коммутаторами (расположенными в середине сети) или основными коммутаторами, которые становятся магистралью сети.
Концентраторы и коммутаторы: в чем разница?
1. Управление трафиком
Когда потребители подключают несколько устройств к концентратору, им всем приходится использовать одну и ту же полосу пропускания. Это может стать проблемой, если несколько устройств передают данные одновременно. Эта проблема особенно ограничивает задачи, требующие большого объема данных, такие как потоковая передача или передача больших файлов. Концентраторы плохо управляют трафиком, поэтому конфликты данных более вероятны, что делает их менее надежными для бесперебойной передачи данных.
Напротив, коммутаторы предоставляют каждому устройству выделенную полосу пропускания, позволяя данным передаваться более плавно. Они могут определить, куда должен быть направлен каждый пакет данных, и отправить его только на нужное устройство. По этой причине коммутаторы снижают вероятность коллизий данных и делают сеть более эффективной.
2. Производительность
Концентраторы не подходят для сетей, которые могут со временем разрастаться, поскольку они не могут эффективно обрабатывать трафик. По мере того, как потребители добавляют больше устройств, производительность сети заметно падает. Поскольку концентраторы отправляют каждый пакет данных на все подключенные устройства, требуется больше времени, чтобы нужные данные достигли пункта назначения, что приводит к раздражающим задержкам.
С другой стороны, коммутаторы Ethernet могут управлять трафиком гораздо лучше, то есть они могут обрабатывать больше данных без замедления. Таким образом, коммутаторы идеально подходят для расширения сетей. Коммутаторы могут поддерживать высокую и надежную производительность, даже когда потребители подключают больше устройств.
3. Приложения
Роль концентраторов в современных сетях проста: они соединяют несколько устройств Ethernet в одном месте. Они являются доступным и практичным решением для небольших установок LAN, где маршрутизатор не имеет достаточного количества портов Ethernet. Кроме того, концентраторы являются экономически эффективным способом соединения нескольких устройств в средах с низким сетевым трафиком.
С другой стороны, коммутаторы необходимы для современных корпоративных сетей и предлагают гораздо больше функциональности. В зависимости от потребностей сети коммутаторы могут:
- Контролируйте, какие порты Ethernet активны.
- Мониторинг сетевого трафика и состояния подключения.
- Управляйте режимом работы порта: полудуплексным или полнодуплексным.
- Настройте QoS (качество обслуживания) для определения приоритетов основных сетевых действий.
4. Безопасность
Поскольку концентраторы транслируют каждый пакет данных на все подключенные порты, хакерам легче перехватывать и читать конфиденциальную информацию. Концентраторы не имеют встроенных функций безопасности, ограничивающих доступ к сети, что затрудняет управление и защиту сети.
Коммутаторы повышают безопасность, отправляя данные только на то устройство, для которого они предназначены, что затрудняет перехват данных неавторизованными пользователями. Управляемые коммутаторы идут на шаг дальше, позволяя сетевым администраторам создавать списки контроля доступа (ACL) для добавления дополнительного уровня защиты.
5. сложность
Хабы очень просты в настройке — потребителям нужно только подключить свои устройства, и все будет готово к работе. Поскольку хабы не требуют никакой настройки, они являются простым вариантом для людей, которые не разбираются в технологиях.
Напротив, коммутаторы часто требуют настройки, которая может быть более сложной и требовать некоторых технических знаний. Расширенные функции, такие как VLAN или настройки качества обслуживания (QoS), иногда могут создавать проблемы совместимости со старым оборудованием или программным обеспечением.
6. Характеристики
Ниже приведены различные характеристики сетевых концентраторов и коммутаторов.
| Спецификация | хаб | Коммутатор |
| Цель | Концентраторы помогают объединить несколько компьютеров в персональную сеть. | Коммутаторы могут интеллектуально управлять сетью между различными устройствами. |
| ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ | Концентраторы не используют программное обеспечение. | Коммутаторы поставляются с программным обеспечением для администрирования. |
| Модель OSI (Уровень) | Концентраторы работают на физическом уровне (уровень 1) | Коммутаторы обычно работают на уровне 2, но более сложные модели могут работать также на уровнях 3, 4 или 7. |
| Скорость | 10 Mbps | 10/100 Мбит/с, 1 Гбит/с и 10 Гбит/с |
| Тип передачи | Концентраторы поддерживают лавинную рассылку кадров, одноадресную рассылку, многоадресную рассылку или широковещательную рассылку. | Коммутаторы используют широковещательную передачу перед одноадресной и многоадресной передачей в зависимости от потребностей потребителей. |
| Тип устройства | Концентраторы не являются интеллектуальными устройствами. | Коммутаторы — это интеллектуальные устройства. |
| Режим передачи | Концентраторы используют полудуплексные режимы передачи. | Коммутаторы могут использовать полудуплексный и полнодуплексный режимы. |
| MAC-адреса | Концентраторы не могут хранить MAC-адреса. | Коммутаторы могут хранить MAC-адреса, сохраняя их в ассоциативной памяти (CAM). |
| Порты | Концентраторы обычно имеют от 4 до 24 портов. | Коммутаторы могут иметь от 4 до 48 портов. |
Сетевые концентраторы и коммутаторы: что сегодня популярнее?
Концентраторы обычно более доступны по цене, чем коммутаторы, что делает их хорошим выбором для временных установок или небольших проектов с минимальными сетевыми потребностями. Но, несмотря на их более низкую стоимость, они не очень популярны, особенно в современных сетях.
С другой стороны, коммутаторы обладают расширенными возможностями, которые требуют более высокой первоначальной стоимости. Однако их высокая стоимость не помешала им привлечь больше внимания в 2024 году.
Заключительные слова
Сетевые концентраторы и коммутаторы помогают потребителям управлять своими сетевыми потребностями, но предлагают другие преимущества. Концентраторы являются более экономичным вариантом для потребителей с минимальными сетевыми потребностями. Пока пользователям не нужны расширенные функции и их устраивает базовая функциональность, им не понадобится ничего, кроме концентраторов.
Однако переключатели Привлекают потребителей (здесь большинство), которые ищут лучшую производительность и безопасность. Хотя они дороже и могут требовать постоянного обслуживания, коммутаторы более популярны для современных сетей.
Таким образом, компании, ищущие более популярный вариант для продажи, могут привлечь больше людей с коммутаторами. Но не стоит пока списывать концентраторы со счетов, поскольку они все еще привлекут значительную аудиторию в 2024 году.
