Эксперты в подборе IT-оборудования
Коротко: коммутатор соединяет устройства внутри одной сети, а маршрутизатор соединяет разные сети между собой - например, офисную сеть с интернетом. Свитч пересылает кадры по MAC-адресам, роутер - пакеты по IP-адресам. Это два уровня модели OSI (L2 и L3) и два разных класса задач, и путать их - примерно как путать электрика с архитектором: оба нужны, но делают разное.
Это сравнение - про свитч против роутера. Различия коммутаторов между собой (управляемый, неуправляемый, SMART) - отдельная тема.
Путаница в терминах понятна. Оба устройства передают трафик, оба стоят в стойке, оба мигают светодиодами. Но сетевой коммутатор работает на канальном уровне и оперирует MAC-адресами, а маршрутизатор - на сетевом, где в ходу уже IP. Если нужно разобраться, по каким параметрам выбирают второй, посмотрите характеристики роутера с разбором каждой. Главное за десять секунд:
| Коммутатор (свитч) | Маршрутизатор (роутер) |
|---|---|
| Соединяет устройства внутри одной сети | Соединяет разные сети: офис и интернет, два филиала, две подсети |
| Работает с MAC-адресами | Работает с IP-адресами |
| Канальный уровень OSI (L2), передаёт кадры | Сетевой уровень OSI (L3), передаёт пакеты |
| Адреса не раздаёт | Раздаёт адреса по DHCP и служит шлюзом в интернет |
| Неуправляемый работает без настройки | Без настройки подключения к провайдеру не заработает |
Хаб (концентратор) сегодня встречается разве что в музее: он повторял входящий сигнал на все порты сразу, и в сети постоянно случались коллизии. Свитч умнее - хранит таблицу MAC-адресов и отправляет кадр только на нужный порт. Роутер работает уровнем выше: анализирует заголовки IP-пакетов, принимает решения о маршруте и связывает между собой разные сети. У него полноценная ОС (Cisco IOS, RouterOS, VyOS и т.д.), межсетевой экран, NAT, DHCP.
С терминологией тоже проще, чем кажется: маршрутизатор = роутер (это буквально одно слово на русском и английском), коммутатор = свитч. Откуда тогда путаница, разобрали в статье о разнице между роутером и маршрутизатором. А вот назвать свитч хабом - грубая ошибка: это принципиально разные устройства.
Коммутатор (он же свитч, от англ. switch - переключатель) - устройство канального уровня (L2). Его задача - коммутация кадров внутри локальной сети по MAC-адресам. Свитчи никуда не уходят: в корпоративных сетях без них не обойтись, от гигабитных неуправляемых в переговорках до 400-гигабитных коммутаторов ядра в ЦОД.
Свитчи делятся на два лагеря: неуправляемые (подключил и работает, без настроек) и управляемые (VLAN, QoS, мониторинг по SNMP, зеркалирование портов). Между ними есть промежуточный вариант - так называемые Smart-свитчи с урезанным набором функций L2.
Главное преимущество коммутатора: данные идут только адресату. Хаб рассылал их всем подряд, а свитч этого не делает, отсюда предсказуемая задержка и меньше лишнего трафика в сети.
Алгоритм простой. Свитч хранит в памяти CAM-таблицу (Content Addressable Memory) - по сути, справочник «какой MAC-адрес за каким портом». Когда приходит кадр, свитч считывает MAC-адрес отправителя и записывает привязку к порту. Дальше смотрит адрес получателя: если он есть в таблице, кадр уходит на конкретный порт. Если нет - рассылается на все порты (это называют flooding), пока получатель не ответит и не «засветит» свой MAC.
Режимы коммутации влияют на задержку и надёжность: store-and-forward (принимает кадр целиком, проверяет контрольную сумму, потом пересылает) и cut-through (начинает пересылку сразу после чтения адреса получателя - быстрее, но без проверки целостности). Большинство корпоративных свитчей работает в режиме store-and-forward.
Маршрутизатор (роутер) - устройство сетевого уровня (L3). Его работа - принимать IP-пакеты и решать, куда их отправить дальше, опираясь на таблицу маршрутизации. По сути, это шлюз между сетями: между локальной сетью и интернетом, между двумя подсетями, между вашей инфраструктурой и провайдером.
Что есть практически у любого роутера:
Корпоративные роутеры умеют ещё VPN между офисами, маршрутизацию по правилам (policy-based routing) и приоритет для голосового трафика. Бытовые модели часто совмещают в себе роутер, свитч и точку доступа Wi-Fi - три устройства в одном корпусе.
Роутер получает пакет, читает IP-адрес получателя в заголовке и сверяется с таблицей маршрутизации. Таблица содержит записи вида «сеть X.X.X.X/Y доступна через интерфейс Z (или через следующий маршрутизатор W)». Если совпадение найдено, пакет уходит в нужном направлении. Если нет - срабатывает маршрут по умолчанию (default route) или пакет отбрасывается.
Маршруты попадают в таблицу двумя путями: статически (администратор прописал вручную) или динамически через протоколы маршрутизации - OSPF, BGP, EIGRP. В домашних сетях обычно хватает одного маршрута по умолчанию до провайдера. В корпоративных - десятки и сотни маршрутов, и без динамической маршрутизации управлять ими вручную нереально.
Физически у домашнего роутера один WAN-порт (кабель провайдера) и несколько LAN-портов для локальных устройств. У корпоративных моделей портов и интерфейсов может быть значительно больше, включая SFP+ на 10 Гбит/с.
Формулировка «у свитча нет ОС, а у роутера есть» - упрощение: у управляемых свитчей тоже есть прошивка с командной строкой или веб-интерфейсом. Реальные различия в другом.
Первое различие - граница сети. Всё, что подключено к одному коммутатору (или к нескольким, соединённым между собой), находится в одной сети и в одном широковещательном домене: широковещательный запрос, например поиск принтера, слышат все. Маршрутизатор эту границу ставит: широковещательный трафик через него не проходит, и каждая подсеть живёт отдельно.
Второе - адреса. Коммутатору достаточно MAC-адресов, IP ему для пересылки кадров не нужен. Маршрутизатор работает с IP-адресами и умеет их подменять (NAT), чтобы вся сеть выходила в интернет через один внешний адрес.
Третье - службы. Раздача адресов по DHCP, межсетевой экран, VPN, подключение к провайдеру по PPPoE - работа маршрутизатора. Коммутатор этим не занимается, даже управляемый.
И наконец, скорость и число портов. Коммутатор пересылает кадры аппаратно, на полной скорости всех портов сразу, и портов у него 8, 24 или 48. У маршрутизатора портов обычно немного, а скорость зависит от включённых функций: шифрование VPN и фильтрация нагружают процессор.
| Параметр | Коммутатор (свитч) | Маршрутизатор (роутер) |
|---|---|---|
| Уровень модели OSI | Канальный (L2), у L3-коммутаторов ещё и сетевой | Сетевой (L3) |
| Адреса | MAC | IP |
| Задача | Подключить устройства в одной сети | Связать разные сети между собой |
| Порты | Много одинаковых: 8, 24, 48 | WAN для провайдера и несколько LAN |
| NAT, DHCP, VPN | Нет | Да |
| Настройка | Неуправляемый - не нужна; управляемый - VLAN, QoS, мониторинг | Нужна всегда: подключение к провайдеру, адреса, правила доступа |
| Где стоит | Внутри сети: в стойке, на этаже, в переговорной | На границе сети: между офисом и интернетом или филиалами |
| Примеры | Неуправляемые настольные, управляемые стоечные 24-48 портов, коммутаторы ядра ЦОД | Домашние Wi-Fi роутеры, офисные и операторские маршрутизаторы |
Свитчи никуда не уходят - наоборот, их рынок растёт вместе с трафиком. Основные типы:
Отдельный случай - L3-коммутатор. Он умеет маршрутизировать трафик между VLAN, причём аппаратно, на скорости портов. Поэтому в офисной сети маршрутизацию между отделами часто отдают L3-коммутатору ядра, а маршрутизатор оставляют только на границе с интернетом. Заменить маршрутизатор целиком L3-коммутатор обычно не может: NAT, VPN, подключение к провайдеру и полноценный межсетевой экран - не его задачи. Подробнее о том, чем L2 отличается от L3 и где какие ставят, - в статье про уровни коммутаторов.
Выбор зависит от задачи: количество портов (8, 24, 48), скорость (1, 10, 25, 100 Гбит/с), поддержка PoE для питания IP-камер и точек доступа, форм-фактор (настольный или 19" в стойку). Все варианты по назначению собраны в обзоре видов коммутаторов.
Свитч - рабочая лошадка локальной сети. Его задача - быстро и надёжно доставлять кадры между устройствами. Из конкретных плюсов: зеркалирование портов (копия трафика для диагностики), LACP (объединение нескольких физических линков в один логический канал), защита от петель, PoE для питания конечных устройств без отдельного блока питания. У управляемых моделей есть ещё разделение на VLAN - без него не обойтись, когда нужно изолировать трафик отделов или гостевую сеть от рабочей.
Деление на «проводные и беспроводные» давно не отражает реальной картины. Удобнее делить по назначению:
Роутер - точка входа в интернет и одновременно первый рубеж защиты. NAT скрывает внутренние адреса от внешнего мира, межсетевой экран фильтрует нежелательные подключения, VPN шифрует трафик между площадками. В корпоративной среде роутер даёт приоритет телефонии и видеоконференциям перед фоновыми загрузками, маршрутизацию по правилам и резервирование каналов. Для дома - родительский контроль, гостевая сеть, Mesh-расширение зоны покрытия Wi-Fi.
Свитч расширяет сеть - добавляет порты, чтобы подключить устройства к одной сети, в одном широковещательном домене. Роутер соединяет сети - связывает локальную сеть с интернетом или два филиала между собой. В типичной инфраструктуре они работают в связке: роутер на границе сети, свитчи внутри раздают подключения по этажам и отделам.
Свитч: получает Ethernet-кадр → считывает MAC-адрес получателя → ищет его в CAM-таблице → пересылает на нужный порт (или рассылает на все, если адрес неизвестен).
Роутер: получает IP-пакет → считывает IP-адрес получателя → ищет маршрут в таблице маршрутизации → пересылает через нужный интерфейс, при необходимости выполняя NAT, применяя правила доступа и уменьшая TTL на единицу. Между площадками пакеты могут идти через VPN-туннель - роутер упаковывает и шифрует их на лету.
Можно, это стандартная схема. LAN-порт роутера подключается патч-кордом к любому порту свитча (у управляемых часто выделяют uplink-порт), и все устройства за свитчем получают доступ к сети и интернету через роутер. Так устроена любая офисная сеть: один роутер на периметре, а за ним каскад свитчей для рабочих станций, принтеров, IP-телефонов и камер.
Дома то же самое спрятано в одном корпусе: у Wi-Fi роутера четыре LAN-порта - это и есть встроенный коммутатор. Когда портов перестаёт хватать, к роутеру добавляют внешний неуправляемый свитч или второй роутер в роли точки доступа - как это сделать, описано в инструкции по подключению второго роутера к первому. Сетевое оборудование - лишь часть инфраструктуры, и не менее важно правильно выбрать сервер для офиса, который будет работать в связке с этой сетью.
Везде, где нужно соединить устройства в локальную сеть. Офис на 50 рабочих мест - пара 48-портовых свитчей в серверной, оборудованной с учётом требований к серверным помещениям. ЦОД - коммутаторы на 25/100 Гбит/с в каждой стойке (их называют Top-of-Rack) и коммутаторы ядра, которые связывают стойки между собой. Промышленные объекты - защищённые коммутаторы (IP67) для систем управления производством. Кампусные сети, видеонаблюдение с питанием камер по PoE, серверные кластеры - свитч есть в каждом из этих сценариев.
Дома - выход в интернет и Wi-Fi. В офисе - маршрутизация между подсетями (бухгалтерия, разработка, гостевой Wi-Fi), VPN до головного офиса, балансировка между двумя провайдерами. У оператора связи - агрегация абонентского трафика и обмен маршрутами с другими провайдерами по BGP. В распределённых компаниях - SD-WAN для объединения десятков филиалов в единую сеть с централизованным управлением. Если в сети больше одного сегмента, без роутера (или L3-свитча) не обойтись.
Маршрутизатор. Router по-английски и значит «маршрутизатор». А домашний Wi-Fi роутер совмещает три устройства: маршрутизатор, коммутатор на 3-4 порта и точку доступа Wi-Fi.
Технически кабель вставится, но обычно интернет получит одно устройство, и то только если провайдер выдаёт адрес без авторизации. Раздавать адреса, делать NAT и подключаться по PPPoE коммутатор не умеет - для этого и нужен маршрутизатор между провайдером и коммутатором.
Если портов роутера хватает на все устройства - да, его встроенный коммутатор справится. Для 10-20 проводных устройств и больше роутер дополняют отдельным коммутатором: так дешевле, чем искать роутер с большим числом портов.
Хаб повторяет каждый входящий сигнал на все порты, поэтому устройства мешают друг другу. Коммутатор запоминает, какой MAC-адрес за каким портом, и отправляет данные только получателю. Хабы давно не выпускают, их полностью вытеснили коммутаторы.
Строите или расширяете офисную сеть?
Подберём маршрутизатор на границу сети и коммутаторы под нужное число портов, PoE для камер и телефонов и разделение на VLAN. Посмотрите коммутаторы для локальной сети в каталоге или напишите нам: +7 (800) 551-80-12, info@ittelo.ru. Серверами и сетевым оборудованием мы занимаемся больше 11 лет и за это время накопили серьёзную экспертизу. Даём гарантию до 5 лет, берём оборудование на постпродажное обслуживание и не пропадаем после отгрузки.
