Hub, Switch e Router

Gli hub e gli switch hanno funzioni simili. End Host all'interno di una LAN come PC, server e stampanti vengono connessi agli hub o switch tramite un cavo Ethernet, in modo che possano comunicare tra loro tramite questi.
Vediamo in dettaglio i dispositivi.

Hub

Gli hub funzionano in modalità half-duplex: gli host collegati non possono ricevere e mandare informazioni contemporaneamente, possono solo fare una delle due alla volta.
Tutti gli host condividono lo stesso dominio di collisione, quindi può trasmettere un solo dispositivo per volta.
Se due host mandano dati contemporaneamente si ha una collisione e viene usato il CSMA/CD (Carrier-Sense Multiple Access with Collision Detection) per rilevarle e per rimandare i dati.
Gli hub lavorano al livello 1 dell'OSI e non hanno funzioni ai livelli superiori, si può quindi dire che gli hub non sono MAC-aware.
Ogni volta che un frame viene ricevuto, viene reindirizzato su tutte le porte tranne quella in cui è stato ricevuto e tutti gli host collegati devono processare i pacchetti.

Switch

Gli switch possono lavorare sia in modalità half-duplex sia in modalità full duplex, anche se in pratica operano sempre in full duplex.
Questo permette agli host collegati di mandare e ricevere dati contemporaneamente.
Tutti gli host hanno il loro dominio di collisione dedicato e il rilevamento delle collisioni non è richiesto.
Gli switch lavorano al livello 2 dell'OSI (ed ovviamente anche al livello 1, visto che hanno le porte Ethernet) e quindi sono MAC-aware.
Servono per poter instradare traffico tra gli host all'interno di una LAN.
Ogni volta che viene ricevuto un frame lo switch guarda all'indirizzo MAC del mittente nell'header di livello 2 (in questo caso Ethernet).
L'indirizzo MAC viene inserito nella tabella MAC dello switch, che serve a collegare gli indirizzi MAC alle porte (ossia, questo indirizzo MAC è raggiungibile tramite la porta 1).
Se successivamente viene ricevuto un frame con un indirizzo MAC conosciuto come destinatario, lo switch invia il frame solo alla porta a cui è collegato quell'indirizzo.
Ciò migliora le performance e la sicurezza della rete in quanto i frame vanno solo dove sono richiesti.
Ogni volta che un frame viene ricevuto sull'indirizzo di broadcast o con una destinazione unicast sconosciuta (perché lo switch non ha ancora imparato l'indirizzo MAC), viene mandato su tutte le porte tranne quella di ricezione.
Esistono anche degli switch più avanzati che raggiungono il livello 3: possono quindi instradare il traffico tra sottoreti differenti.
Gli switch di livello 3 supportano, di solito, solo interfacce Ethernet ed hanno più porte dei router.

Router

I router conoscono i percorsi per arrivare a sottoreti differenti nella rete e sono necessari per poter instradare il traffico da una sottorete ad un'altra.
I router funzionano al livello 3 del modello OSI (funzionano anche al livello 1 e 2, e di solito sono sensibili fino al livello 7 per funzioni dedicate).

Switch Vs Router

I router lavorano prevalentemente al livello 3 e possono instradare il traffico tra diverse reti.
Gli switch lavorano prevalentemente al livello 2 e possono instradare il traffico tra host di una stessa LAN.
I router supportano molte interfacce, come Ethernet, Seriali, ISDN, ADSL eccetera.
Gli switch supportano solo le interfacce Ethernet, ma hanno più porte dei router.
Gli switch instradano il traffico di broadcast al contrario dei router, che non lo fanno di default.