در شبکه کامپیوتری دستگاه‌های اتصال زیادی وجود دارد. هاب و سوئیچ دستگاه‌های اتصال مهمی برای انتقال داده هستند. هاب یک شبکه ساده است که داده‌ها را به تمام دستگاه‌های متصل منتقل می‌کند در حالی که از طرف دیگر، یک سوئیچ پیشرفته‌تر است زیرا داده‌ها را بر اساس آدرس‌های MAC به دستگاه‌های خاص ارسال می‌کند. مقایسه بین هاب و سوئیچ باید هنگام طراحی شبکه‌ها برای فعال کردن جریان امن و مؤثر ترافیک درک شود.

هاب چیست؟

هاب یک دستگاه شبکه‌ای است که برای انتقال سیگنال به هر پورت (به جز یک پورت) برای پاسخ دادن به سیگنالی که از آن دریافت شده است، استفاده می‌شود. هاب در لایه فیزیکی کار می‌کند. در این لایه، فیلتر بسته امکانپذیر نیست. همچنین به عنوان تکرارکننده شناخته می‌شود زیرا سیگنال را به هر پورتی به جز پورتی که سیگنال از آن دریافت می‌شود، ارسال می‌کند. همچنین، هاب‌ها در ارتباط و پردازش اطلاعات برای لایه‌های دوم و سوم چندان هوشمند نیستند.

انواع هاب

• هاب فعال: یک هاب فعال سیگنال را دوباره ارسال می‌کند و همچنین آن را تقویت می‌کند تا سیگنال را به تمام دستگاه‌های متصل به آن منتقل کند. این هاب می‌تواند سیگنال را در فاصله نسبتاً بیشتری نسبت به کابل کواکسیال تقویت کند.
• هاب غیرفعال: هاب غیرفعال فقط بسته‌های داده را به تمام دستگاه‌های متصل به آن منتقل می‌کند و به تقویت یا بازسازی سیگنال کمکی نمی‌کند. این هاب صرفاً به دستگاه‌های شبکه بستگی دارد تا سیگنال‌ها را در شرایط خوب تقویت کنند.
• هاب هوشمند: دارای ویژگی‌های مدیریتی مانند نظارت و تشخیص شبکه است که به موجب آن می‌توان کنترل بیشتری بر ترافیک و داده‌ها ارائه داد.

موارد استفاده هاب

• شبکه‌های کوچک: هاب‌ها معمولاً در شبکه‌های کوچکی پیاده‌سازی می‌شوند که با سهولت استفاده همراه است.
• پخش داده‌ها: هاب‌ها در سناریویی که داده‌های یکسان باید به طور همزمان به تمام دستگاه‌های متصل منتقل شوند، بهترین عملکرد را دارند.
• شبکه‌سازی مقرون به صرفه: این‌ها ارزان‌تر از سوئیچ‌ها هستند، بنابراین برای استفاده در راه‌حل‌های زیرساخت شبکه با بودجه کم یا ساده ایده‌آل هستند.

مزایای هاب

• استفاده آسان: هاب‌ها به راحتی نصب می‌شوند و نیازی به مداخله زیادی ندارند، از این رو برای شبکه‌های کوچک و ساده‌تر مناسب هستند. 
• مقرون به صرفه: همانطور که قبلاً اشاره شد، هاب ها تا حدودی ارزان‌تر از سوئیچ‌ها هستند و این آنها را برای شبکه‌های کوچک مناسب می‌کند.

معایب هاب

• انتقال داده ناکارآمد: از آنجایی که هاب داده‌ها را به تمام گره‌هایی که به آن متصل هستند ارسال می‌کند، این امر باعث اتلاف منابع و تداخل یا تصادم داده‌ها می‌شود و از این رو کارایی را کاهش می‌دهد.
• عدم مدیریت ترافیک: هاب‌ها در مدیریت ترافیک شبکه یا شناسایی یا تعیین مقصد یک بسته داده، هوش کافی ندارند.
• پهنای باند محدود: آنها همچنین پهنای باند مشترکی دارند و به همین دلیل است که با نصب و اتصال دستگاه‌های بیشتر، سرعت شبکه کاهش می‌یابد.

کاربردهای هاب

• شبکه‌های خانگی: هاب‌ها گاهی اوقات در شبکه‌های خانگی استفاده می‌شوند که در آنها نیاز به مدیریت پیشرفته ترافیک حداقل است.
• محیط‌های آموزشی: هاب‌ها را می‌توان در محیط‌های آموزشی برای راه‌اندازی شبکه‌های ساده یافت که در آنها هزینه نگرانی بزرگتری نسبت به عملکرد است.
• راه‌اندازی‌های موقت شبکه: هاب‌ها در شبکه‌های موقت یا موردی که در آنها سادگی و سهولت راه‌اندازی در اولویت قرار دارد، مفید هستند.

سوئیچ چیست؟

سوئیچ یک دستگاه شبکه است که برای فعال کردن برقراری اتصال و قطع اتصال بر اساس نیاز استفاده می‌شود. سوئیچ در لایه پیوند داده کار می‌کند. در این حالت، فیلتر کردن بسته‌ها امکانپذیر است. این نوعی حالت انتقال دوطرفه کامل است و به آن پل کارآمد نیز گفته می‌شود.
اساساً، این نوعی پل است که اتصالات بهتری را فراهم می‌کند. این نوعی دستگاه است که اتصالات را مطابق با نیازهای مورد نیاز در آن زمان تنظیم و متوقف می‌کند. این دستگاه دارای ویژگی‌های بسیاری مانند سیل (flooding)، فیلتر و انتقال فریم است.

عملکردهای اصلی سوئیچ‌ها

• ارسال داده: سویچ هوشمندانه عمل می‌کند تا داده‌ها را بسته به آدرس MAC آن دستگاه خاص به دستگاه متصل ارسال کند تا هیچ ازدحامی در شبکه وجود نداشته باشد.
• فیلتر کردن و یادگیری: سوئیچ‌ها خود را با هر پورت ادغام می‌کنند و قادر به تشخیص دستگاه دیگر متصل هستند و از این رو برخورد ترافیک را به حداقل می‌رسانند.
• ارتباط دوطرفه کامل: گزینه‌های دوطرفه کامل با سوئیچ‌ها در دسترس هستند، که در آن دستگاه‌ها قادر به ارسال و دریافت داده در هر زمان هستند و عملکرد کلی یک شبکه را بهبود می‌بخشند.
• پشتیبانی از VLAN: اکثر سوئیچ‌ها می‌توانند شبکه محلی مجازی (VLAN) نیز ایجاد کنند که باعث می‌شود شبکه‌ها برای افزایش عملکرد و امنیت، تقسیم‌بندی شوند.

موارد استفاده از سوئیچ

• شبکه‌های متوسط تا بزرگ: سوئیچ‌ها برای محیط‌هایی که عملکرد و کارایی شبکه بسیار مهم است، مانند دفاتر، مراکز داده و شبکه‌های سازمانی، ایده‌آل هستند.
• مدیریت ترافیک: سوئیچ‌ها با هدایت داده‌ها به مقصد مناسب، برای مدیریت موثر ترافیک شبکه استفاده می‌شوند.
• تقسیم‌بندی شبکه: سوئیچ‌ها می‌توانند برای تقسیم شبکه‌ها به بخش‌های کوچک‌تر استفاده شوند.

خلاصه برخی تفاوت های هاب و سویچ

• هاب در لایه فیزیکی مدل OSI عمل می‌کند. در حالی که سوئیچ در لایه پیوند داده از مدل OSI عمل می‌کند.
• هاب یک نوع انتقال از نوع پخش (broadcast) است. در حالی که سوئیچ یک انتقال از نوع Unicast، Multicast  و Broadcast است.
• هاب دارای 4/12 پورت است. در حالی که سوئیچ می‌تواند ۲۴ تا ۴۸ پورت داشته باشد.
• در هاب، فقط یک دامنه برخورد وجود دارد. در سوئیچ، پورت‌های مختلف دامنه برخورد (collision domain) مخصوص به خود را دارند.
• هاب یک حالت انتقال نیمه دوطرفه است. در حالی که سوئیچ یک حالت انتقال کاملاً دوطرفه است.
• در هاب، فیلترینگ بسته ارائه نمی‌شود. درحالی که در سوئیچ، فیلترینگ بسته‌ها ارائه می‌شود.
• هاب را نمی‌توان به عنوان تکرارکننده استفاده کرد. در حالی که سوئیچ می‌تواند به عنوان تکرارکننده استفاده شود.
• هاب یک دستگاه هوشمند نیست که به همه پورت‌ها پیام ارسال کند، از این رو نسبتاً ارزان است. در حالی که سوئیچ یک دستگاه هوشمند است که پیام را به مقصد انتخاب شده ارسال می‌کند، بنابراین گران است.
• هاب در مقایسه با سوئیچ ارزان‌تر است.

نتیجه‌گیری

بسته به اندازه و کارایی شبکه، هاب‌ها و سوئیچ‌ها دو دستگاه مهم هستند که به برقراری ارتباط کمک می‌کنند، اما عملکرد آنها متفاوت است. در حالی که هاب‌ها برای شبکه‌های کوچک به راحتی قابل پیاده‌سازی و ارزان هستند، اما به دلیل پخش گسترده، ناکارآمد هستند. از سوی دیگر، سوئیچ‌ها از هاب‌ها کارآمدتر و مقیاس‌پذیرتر هستند و برای انتقال شبکه‌های بزرگ که نرخ ترافیک بالاتری دارند، بهتر عمل می‌کنند. عامل اساسی که بین هاب و سوئیچ تمایز قائل می‌شود، اندازه شبکه، مدیریت ترافیک و هزینه است.