Hubs vs Switches vs Roteadores – diferenças

Introdução

Na infraestrutura da rede em que você está trabalhando, jogando, navegando (ou fazendo nada) você deve estar conectado a um hub, um switch ou um roteador (router, em inglês).
Se você chegou aqui, é por que “bateu uma curiosidade” sobre o que é e como funciona basicamente cada equipamento destes.
Alguns conceitos dados e abordados neste artigo vão precisar de uma leitura mais aprofundada para serem melhor entendidos. Eu recomendo ler sobre o modelo OSI na Wikipedia, para adquirir mais conhecimento no assunto.

Hubs

Conhecidos também como repetidores, são dispositivos de rede que operam na camada física (layer 1) na conexão de outros dispositivos de rede para comunicação.

• Os hubs não processam o tráfego da camada 2 ou da camada 3. Não processam informações baseadas nos endereços MAC ou IP;
• Tudo o que um hub faz é transferir dados a cada porta, excluindo-se aquela de onde os dados se originaram;
• Hubs trabalham apenas no modo half duplex, o que significa que um dispositivo conectado a ele não pode enviar e receber dados simultaneamente. Envia dados em um momento e recebe dados em outro;
• Se mais de um dispositivo enviar dados simultaneamente ocorre a colisão de dados;
• Em caso de colisão, o hub rejeita os dados de todos os dispositivos e envia-lhes um sinal para enviar novamente;
• Hubs têm propensão a colisões e, à medida em que vamos adicionando novos dispositivos e hubs à rede, as chances de ocorrerem colisões vão aumentando e o desempenho da rede, como consequência, vai caindo.

Switches

São aparelhos que operam na camada 2 (camada de enlace) no modelo OSI de comunicação.

• São também conhecidos como hubs inteligentes;
• Os switches operam com os endereços de hardware dos dispositivos conectados para transferir dados entre estes;
• O motivo de serem chamados hubs inteligentes é que montam uma tabela com os endereços de hardware e portas dos dispositivos conectados;
• Assim que são ligados, agem de maneira limitada, tal como os hubs. Por isto são comparados a estes.
  


  Suponha que haja 3 dispositivos conectados a um determinado switch. Vamos chama-los, para simplificar, de dispositivo A, dispositivo B e dispositivo C.
  Agora, vamos imaginar que o sistema tenha sido reiniciado. Se o dispositivo A envia uma mensagem ao dispositivo B, então, tal como um hub, o switch vai remeter a mensagem a cada um dos outros dispositivos na rede &emdash; só que vai armazenar os endereços de hardware de cada dispositivo e a porta correspondente em uma tabela. Desta forma, na próxima vez em que houver um pacote destinado ao dispositivo A, o switch vai agir inteligentemente e enviá-lo apenas à porta correspondente, em vez de todas.

Assim, à medida em que a rede vai sendo usada, os endereços e as portas vão sendo “anotados” na tabela do switch e, após um certo tempo, já teremos um hub que envia inteligentemente os pacotes apenas pros destinatários certos;

• Switches são comumente confundidos com pontes (bridges). Ainda que sejam similares, a maior diferença é que o switch usa um circuito de hardware especial chamado ASICs, que lhe permite direcionar os dados na velocidade máxima atribuída ao seu cabeamento (100 mbps, 1000mbps etc);
• Diferente dos hubs, os switches têm a capacidade de transmitir dados em full duplex para cada dispositivo conectado;
• Como os cabeçalhos (headers) dos protocolos da camada 2 não têm informação sobre a rede dos pacotes de dados, os switches não podem reenviar dados baseados nas redes. Por isto não são usados em grandes redes, que são subdivididas em várias sub-redes;
• Com o uso do protocolo STP (Spanning Tree Protocol) os switches podem evitar loops dentro da rede &emdash; que “consiste no envio de um host com o pacote de IP de origem desconhecida ou falsa. Se Propaga nos roteadores e instala rotas erradas nas tabelas de roteamento”. (Wikipedia)

 

Roteadores

Os roteadores são os dispositivos, na rede, que operam na camada 3 (de rede ou Layer 3) do modelo OSI de comunicação.

• Como os protocolos da camada de rede têm acesso aos endereços lógicos (endereços IP) os roteadores têm a capacidade de transmitir dados entre redes diferentes;
• Podem ser comparados a switches de camada de rede;
• Roteadores têm uma quantidade de recursos bem maior do que os switches;
• Roteadores retém a tabela de rotas para a transmissão de dados;
• Roteadores antigos eram lentos, se comparados aos switches. Isso se devia a que a consulta à tabela de roteamento levava um tempo consideravelmente alto, o que já não ocorre nos dias atuais, felizmente;
• As operações de rede, nos roteadores atuais, são feitas em dispositivos com latência muito reduzida e, portanto, não são mais lentos do que os switches;
• Roteadores geralmente têm menos portas do que switches;
• Roteadores são comumente usados como elementos de transmissão de dados entre redes em WANs (Wide Area Networks).

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