Вероятно, вам уже известно, что замена концентраторов на коммутаторы может кардинально изменить способ взаимодействия узлов. Однако неизбежно возникает вопрос: «В чем разница между коммутатором и маршрутизатором?» Они очень похожи. Оба перемещают данные. Однако работают они на совершенно разных принципах.
Главное отличие заключается в уровне модели OSI, на котором они функционируют. Коммутаторы обычно работают на уровне 2 (канальном уровне). Они принимают решения о пересылке на основе MAC-адресов. Маршрутизаторы работают на уровне 3 (сетевом уровне). Они анализируют адреса уровня 3, такие как IP, IPX, AppleTalk и т. д., в зависимости от стека протоколов, используемого в вашей среде.
Алгоритмы, управляющие логикой пересылки пакетов, совершенно различны. Это различие важно при рассмотрении того, как обрабатывать определенные типы трафика (вещательные рассылки).
Проблема вещательных рассылок
Вещательные рассылки — это не просто шум. Они необходимы для работы сети. Когда устройство подключается к сети, оно не знает, кто уже находится в ней. Оно не знает IP-адрес контроллера домена, сервера печати или сетевого хранилища. Поэтому оно «кричит». Оно отправляет широковещательные пакеты, чтобы объявить о своем присутствии в пустоте.
Другие узлы слушают. Сервер домена слышит этот «крик» и добавляет новый компьютер в список браузеров. Представьте этот список как динамический адресный справочник. Как только устройство попадает в список браузеров, можно начинать прямое взаимодействие. Устройства используют широковещательную рассылку, когда им нужно сделать объявление для всего сегмента сети или когда они просто не знают конкретных получателей информации.
Как коммутаторы и маршрутизаторы по-разному обрабатывают трафик
Здесь аппаратные различия имеют наибольшее значение при проектировании сети.
Концентратор или коммутатор получает входящий широковещательный пакет и рассылает его (затопляет) на все остальные порты в домене широковещательной рассылки. Все слышат этот «крик».
Маршрутизаторы так не поступают.
Представьте себе четырехстороннее перекрестие. В простой сети трафик свободно проходит через перекрестки независимо от пункта назначения. Теперь представьте, что этот перекресток является границей. Для транзита необходимо предъявить паспорт с конкретным адресом. Просто так пройти нельзя. Если у вас нет точного адреса пункта назначения, пограничник вас остановит.
Маршрутизаторы работают как пограничники. Без конкретного адреса уровня 3 маршрутизатор отбрасывает пакет. Он не будет пересылать широковещательные сообщения.
Почему это различие важно
Такое поведение разделяет сети. Это предотвращает распространение шторма широковещательных рассылок из одной подсети на другую. Оно создает границы. Но оно также создает изоляцию.
Если вы хотите, чтобы устройства в разных подсетях могли общаться, маршрутизатор блокирует начальную фазу обнаружения. Если нет конкретного IP-адреса для отправки пакета «приветствия», пакет не пройдет. Это отлично подходит для безопасности и изоляции. Однако бесшовное взаимодействие между различными частями одной логической сети оказывается невозможным.
Именно поэтому коммутаторы и маршрутизаторы существуют вместе. Коммутаторы обрабатывают локальный трафик, широковещательные рассылки и пересылку на уровне MAC в пределах сегмента сети. Маршрутизаторы обеспечивают маршрутизацию на большие расстояния между этими сегментами сети. Необходимы оба устройства. Нам нужен пограничный контроль, чтобы предотвратить хаос, и нам нужны коммутаторы, чтобы оставаться на связи с нашими соседями.
