コンテンツ

• 比較表
• ハブの定義
• ハブの種類
• スイッチの定義
• フレーム転送方法の種類
• 結論

ハブとスイッチは、スタートポロジとして類似しており、物理的に使用されているように見えるネットワークデバイスです。ただし、ハブとスイッチにはいくつかの違いがあります。以前の違いは、論理的にはハブが同じ信号がすべての接続に送信されるバスのように機能することです。一方、スイッチはポートの任意のペア間の通信を提供できます。その結果、ハブ内のすべてのポートは同じコリジョンドメインに属しますが、スイッチではポートは別のコリジョンドメインで動作します。

1. 1. 比較表
   2. 定義
   3. 主な違い
   4. 結論

比較表

比較の根拠	ハブ	スイッチ
動作する	物理層	データリンク層
伝送の種類	放送	ユニキャスト、マルチキャスト、ブロードキャスト。
ポート数	4（多かれ少なかれ）	24-28（スイッチのタイプによる）。
衝突領域	唯一	異なるポートには個別の衝突ドメインがあります。
伝送モード	半二重	全二重
フィルタリング	パケットフィルタリングの提供なし	提供される
ループ回避	スイッチングループの影響を受けやすい	STPを使用して、ループの切り替えを回避できます。

ハブの定義

の ハブ マルチポートリピーターとも呼ばれ、信号を受信したポートを除く各ポートに増幅された信号を送信します。ハブは、通信のためにネットワークデバイスを物理的にリンクし、ステーションの複数の階層を正常に生成するために使用されます。ハブはインテリジェント転送を実行できず、レイヤー2およびレイヤー3の情報を処理できません。ハードウェアおよび論理アドレス指定の代わりに物理アドレス指定に基づいて決定を行います。ハブはフレームのタイプを区別できません。これが、ユニキャスト、マルチキャスト、およびブロードキャストを発信元ポートを除く他のすべてのポートに転送する理由です。

複数のLANケーブルは、RJ45コネクタを使用してハブに接続されます。これらのLANケーブルの最大長は100メートルです。巨大なノードの巨大なネットワークを形成するために、ハブを階層的にリンクできます。ハブは、ホストによるデータの送信または受信が一度に許可される半二重モードで動作するリンクデバイスとして動作します。

ハブの種類

アクティブハブ：アクティブハブは、接続とともに信号の増幅と再生成を提供するハブです。

パッシブハブ：パッシブハブはコネクタとして機能し、複数のケーブルを接続しますが、信号の増幅と再生はありません。

スイッチの定義

A スイッチ より効率的なブリッジングを提供するブリッジに他なりません。大まかに言って、スイッチは、必要に応じて接続を確立および終了できるデバイスです。フレームのフィルタリング、フラッディング、送信などの複数の機能を提供します。ソースMACアドレスから学習する機能のために、フレームの宛先アドレスが必要です。ハブとは異なり、スイッチは全二重モードで動作できます。

各ポートには個別の衝突ドメインがあるため、スイッチで発生する衝突はハブで発生する衝突よりもはるかに少なくなります。ハブと同様に、スイッチにも1つのブロードキャストドメインがあり、ブロードキャストとマルチキャストの両方を発信ポート以外の各ポートに送信できるため、広大でスケーラブルなネットワークには適していません。異なるネットワークを区別するために、レイヤー2ヘッダーによって提供されるメカニズムはありません。ただし、異なるホストを区別できます。ハードウェアアドレッシングのみが提供されている場合、インターネットは機能しません。インターネットが純粋なレイヤー2スイッチ環境として機能している場合、スイッチはインターネット上の数十億のデバイスとコンピューターの集まりのすべてのポートにブロードキャストを転送する必要があるという現実的な状況と考えてください。インターネット障害が発生する可能性があります。

ハブとスイッチはスイッチングループを起こしやすいため、ブロードキャストドメインが破損する可能性があります。スイッチは、スパニングツリープロトコルを使用して、周囲のループを解放します。

フレーム転送方法の種類

ストアアンドフォワード –この手法では、フレーム全体がメモリに保存され、フレームの整合性をチェックするために、巡回冗長検査が実行されます。この手法で発生する遅延は最高です。

カットスルー（リアルタイム） –この手法は、宛先アドレスがわかるとすぐにパケットを出力バッファーに転送します。この方法で生じるレイテンシは最小です。エラーチェックは実行されません。

1. ハブはOSIの物理層で動作し、スイッチはOSIのデータリンク層で動作します。
2. ハブはポート間で帯域幅を共有します。一方、スイッチでは、専用帯域幅がポートに提供されます。
3. デバイスに接続できるポートの数は、ハブでは少ないが、スイッチでは非常に豊富です。
4. ハブは単一のコリジョンドメインを持つことができますが、スイッチではポートごとに異なるコリジョンドメインがあります。結果として、ハブはスイッチよりも多くの衝突を引き起こします。
5. 半二重伝送モードはハブで使用されます。反対に、スイッチは全二重モードでデータを送信します。
6. スイッチは、専用デバイスだけが転送されたフレームを受信するように、フレームのフィルタリングを提供します。逆に、ハブで使用されるフィルタリングの概念はなく、各ポートにフレームを転送します。
7. スイッチは、スパニングツリープロトコルを使用して、スイッチングループの問題を解消します。対照的に、ハブはスイッチングループを回避できません。

結論

ハブとスイッチは、相互に通信するために複数のデバイスを接続するメカニズムを提供するネットワークデバイスです。ただし、ハブは物理層で動作しますが、スイッチはデータリンク層で動作します。スイッチはハブの制限を克服し、フレームのインテリジェントな転送、ハードウェアアドレスの学習、およびループの回避を提供します。