Що таке хаб? Хаб, світч і роутер - в чому відмінність

Створенням домашніх або офісних комп'ютерних мереж зараз нікого не здивуєш, проте даний процес передбачає наявність певних знань про їх побудові у відповідного спеціаліста. Також серед величезної кількості спеціальних мережевих приладів і пристроїв важливо вибрати найбільш необхідні, так як побудувати комп'ютерну мережу – це лише півсправи. Результатом має бути рішення з максимальною оптимізацією і швидкістю роботи при достатній відмовостійкості системи під навантаженням.




Навіщо користувачам комп'ютерів і комп'ютерних пристроїв мережі? Відповідь проста: для зближення, спілкування та обміну інформацією. Вік паперових листів та телеграфних повідомлень давно пройшов, і настав час «життя онлайн». Інформація для навчання, робочі графіки і проекти, інженерні розробки і технології, відеоспілкування з друзями, родичами і колегами, спілкування в соціальних мережах і найрізноманітніші засоби для хобі – це лише мала частина того, що може робити людина, занурившись в комп'ютерну мережу як локального, так і глобального масштабу. Тому, щоб бути готовим стати повноцінним учасником такого інформаційного обміну, важливо не тільки вміти користуватися комп'ютером, але і розбиратися в тому, що таке хаб, світч, маршрутизатор і багато-багато іншого.

Комп'ютерні мережі

Що ж собою представляють комп'ютерні мережі? У класичному розумінні це сукупність об'єднаних між собою комп'ютерних машин, оргтехніки та інших можливих пристроїв, з метою обміну та зберігання інформації, а також спільного доступу до різних пристроїв. Такі мережі можуть бути найрізноманітнішими - від великих до маленьких і від вузьких до широких. За рівнем доступу прийнято виділяти два типи мереж: локальні та глобальні. Локальні комп'ютерні – це мережі, побудовані в межах певного обмеженого простору, як, наприклад, будинок, офіс, район, місто. Глобальні ж, в свою чергу – це мережі, що мають вихід у всі мережі світу, тобто перебувають у безпосередньому поєднанні з ними. Прикладом глобальної мережі можна назвати Інтернет, який став невід'ємною частиною життя кожної людини на планеті Земля.

Особливості побудови комп'ютерних мереж

Очевидно, що великі локальні або глобальні мережі – це об'єднання невеликих локальних ділянок в єдине ціле. Тому, щоб розібратися в процесі побудови мереж, необхідно почати з малого – на прикладі невеликої домашньої мережі. Вона може складатися з двох і більше комп'ютерних пристроїв і оргтехніки. Для об'єднання двох комп'ютерів, потрібно або патч-кабель (кабель «вита пара» з краями, обжатими коннекторами) або два патч-кабелю і об'єднує пристрій. Таким пристроєм може виступати локальний хаб, світч або роутер (маршрутизатор). Створення мережі допомогою тільки кабелю – найпростіший процес, який передбачає, що користувачі хочуть пов'язати тільки ці два комп'ютерних пристрої. Це дозволить передавати дані, спілкуватися і отримувати доступ до підключених пристроїв одного з елементів мережі. Однак доступ через мережу до пристроїв типу принтера або сканера буде тільки при включеному другому комп'ютері, що не завжди зручно. В цьому випадку краще використовувати хаб – пристрій, що виступає посередником між комп'ютерами та іншими мережевими пристроями. При цьому для регулярного доступу до мережевих ресурсів без необхідності включати якийсь певний комп'ютер використовується локальний сервер – комп'ютерний пристрій, що забезпечує постійний доступ користувачів до мережі і надає додаткові потужності для зберігання та використання інформації. Сервер також може здійснювати зв'язок з зовнішнім світом, тобто здійснювати вихід локальної мережі в об'єднання мереж або в Інтернет.

Що таке хаб?

Мережевий концентратор або хаб – це мережевий пристрій для об'єднання комп'ютерних пристроїв і оргтехніки (або будь-якої іншої спеціалізованої техніки) в цілісне утворення. Головною його завданням є отримання сигналу з інформацією на один з портів і передача далі на інші порти. Проте в роботі хаба можливі колізії з-за можливого зіткнення пакету даних на одному з портів, що значно уповільнює процес передачі даних. Що ж таке хаб для звичайного середньостатистичного користувача? Відповідь проста – це невелика коробочка з миготливими лампочками, подовження комп'ютерну локальну мережу або надає доступ в існуючу мережу, керовану через сервер.

Що таке світч?

Світч, хаб і інші мережеві пристрої мають хоч і незначні, але принципово важливі відмінності. Світч (або вимикач) – це пристрій, що дозволяє ділити мережі на певні ділянки, в які можуть входити окремі концентратори першого рівня. Будучи мережевим пристроєм другого рівня (тобто перебуваючи над хабом), перемикач може приймати сигнал на один з портів, а потім передавати його далі вже цілого сегменту мережі через інший порт підключений. У цьому випадку поділ інформації відбувається за спеціальними mac-адресами мережевих пристроїв. При цьому «перемикання» сигналу може йти на відмінні типи з'єднань, наприклад, з Ethernet на Token Ring або 10/100Base-T і навпаки. Використання світча замість хабу прискорить процес роботи мережі, оскільки надасть вже не вузький одинарний прохід, а цілий широкосмуговий доступ для передачі інформації. Також його використання створює певний потенціал для розвитку і розширення ресурсів мережі. Світчі можуть бути як 2-, так і 20-, 40-портові і більше. При цьому опціонально можуть містити специфічні порти для принтерів, сканерів і інших пристроїв, залежно від необхідності. Що таке хаб і що таке світч - вже зрозуміло. Але є один великий недолік у них, а саме – при виході створеної мережі в глобальну мережу Інтернет у користувачів не буде можливості отримувати рівноправний по швидкості доступу, так як якщо один з них запустить важке додаток, що використовує інтернет, то інші отримають сильне падіння швидкості. Ці пристрої не вміють ділити швидкість інтернету. Виходом із ситуації може стати використання маршрутизатора або спеціальних адміністративних правил на центральному сервері мережі, штучно обмежують швидкість для кожної клітинки мережі.

Що таке роутер (маршрутизатор)?

Маршрутизатор або роутер (від англ. «маршрут»), – це спеціальний пристрій для об'єднання комп'ютерів в мережеве простір зі створенням окремих підмереж, які, в свою чергу, можуть містити вже і світчі, і хаби. В ієрархії мережевих пристроїв маршрутизатор знаходиться вище, перевершуючи світч і хаб. Налаштування цього пристрою – це вже окремий процес, що вимагає певних навичок, адже в роутері вже є спеціальна комп'ютерна логіка і програмна складова, що представляє собою прошивку. Тому необхідно буде внести дані локальної мережі: мережеві адреси пристроїв, mac-адресу, маску підмережі, DNS, але також і налаштування WAN-порту для отримання підключення до глобальної мережі «інтернет». Зазвичай в прошивці маршрутизатора передбачені можливості спеціального контролю, обліку та безпеки в мережі і підмереж, що значно покращує працездатність всіх підключень. В наші дні роутери можна зустріти вдома, в офісі або в кафе і ресторанах, так як з їх допомогою користувачі отримують можливість підключатися до мережі Інтернет за допомогою бездротової технології передачі даних Wi-Fi.

Що таке точка доступу?

Точка доступу, на відміну від маршрутизатора, є свого роду подовжувачем бездротового/проводового сигналу і не створює підмереж, тому можна встановлювати з'єднання лише з одним пристроєм. Точка доступу не передбачена для отримання інтернету від провайдера і передачі його далі, так як не оснащується WAN-портом і не має такої програмної можливості. Тепер, знаючи, що таке хаб, роутер, світч і точка доступу, можна створювати комп'ютерні мережі або оптимізувати існуючі. Не варто плутати мережевий концентратор з USB-хабом, так як це абсолютно різні пристрої.

Що таке USB хаб?

Багато хто знають, як складно буває вмістити величезну кількість різних пристроїв, зарядок і дата-кабелів в обмежену кількість USB-портів для комп'ютера або ноутбука. В цьому випадку допоможе спеціальний розгалужувач (концентратор, або хаб). Він підключається одним коннектором USB-порту комп'ютерного пристрою, а з іншого боку надає певну кількість портів замість одного. На випадок, якщо напруги для всіх пристроїв вистачати не буде, існує хаб з зовнішнім живленням. У всіх інших ситуаціях зазвичай використовується пасивний концентратор, без додаткового живлення.

Пасивний USB-хаб

Такий пристрій зазвичай використовується для 2-7 зовнішніх USB-пристроїв з низьким рівнем енергоспоживання. Наприклад, флеш-пам'ять, зарядка для телефону, принтер, сканер (з харчуванням) та ін. Асортимент і різноманітність видів таких концентраторів вражає – це можуть бути і фігурки тварин, машинок, геометричні фігури і багато іншого в різних колірних виконаннях.

Активний USB-хаб

USB-хаб з харчуванням, або просто активний, – це пристрій приходить на допомогу, коли стандартної потужності одного роз'єму USB на всі підключені зовнішні пристрої вже не вистачає. Зовні це той самий звичайний концентратор, тільки з наявністю додаткового зовнішнього блоку живлення для підключення в електричну розетку. З таким хабом перестануть пропадати з увазі різноманітні пристрої, що споживають велику потужність.