Funkcia
Hub a switch slúžia ako „centrum počítačovej siete“. Pripájajú všetky zariadenia v počítačovej sieti a pracujú s dátami usporiadanými do frames (dátových rámcov). Prijaté rámce zosilnia a pošlú prostredníctvom kabeláže na port cieľového počítača. Najväčší rozdiel medzi hubom a switchom je spôsob, akým posielajú rámce k cieľovému počítaču.
Hub (rozbočovač)
Je to sieťové zariadenie, ktoré pracuje ako viac-portový opakovač, čo znamená, že preposiela ďalej všetky informácie, ktoré dostane, bez ohľadu na zamýšľané miesto určenia. Huby pracujú na fyzickej vrstve OSI modelu. Sú to aktívne prvky počítačovej siete, ktoré umožňujú jej vetvenie a sú základom sietí s hviezdicovou topológiou.
To znamená, že všetky dáta, ktoré prichádzajú na jeden z portov skopíruje na všetky ostatné porty, bez ohľadu na to, na ktorom porte sa nachádza zariadenie, ktorému sú dáta adresované. Rozbočovač zväčšuje kolíznu doménu. To má za následok, že všetky zariadenia na danom segmente siete „vidia“ všetky rámce, aj tie, ktoré sú adresované iným zariadeniam a u väčších sietí to znamená zbytočné preťažovanie tých zariadení, ktorým dáta v skutočnosti nepatria.
Každý dátový rámec je určený pre konkrétny počítač v sieti. Keďže hub nevie, na ktorý port má daný dátový rámec poslať, rozpošle ho na všetky porty – tento typ komunikácie sa nazýva aj „broadcasting“. Takto síce hub zabezpečí, že rámec sa dostane na príslušné PC, ale zbytočne zaťažuje komunikáciu v sieti tým, že rámce sa rozpošlú na všetky počítače a len „ten pravý“ ho spracuje, ostatné počítače ho ignorujú. Navyše, hub musí rozdeliť šírku komunikačného pásma (10 alebo 100 Mb/s) medzi všetky porty. To znamená, že čím viac počítačov je pripojených na hub, tým sa situácia zhoršuje – každý počítač posiela dátové rámce na hub a ten ich rozposiela znova na všetky porty.
Switch (prepínač)
Switch je „inteligentnejšie zariadenie“ než hub. Obsahuje vnútornú pamäť, v ktorej si uchováva všetky sieťové adresy (MAC = Media Access Control – hardvérová adresa, ktorá jednoznačne identifikuje každé zariadenie v sieti) pripojených počítačov. Každý port prepínača predstavuje oddelenú kolíznu doménu. Keď switch prijme dátový rámec, vie presne, na ktorom porte je pripojený počítač, ktorému je rámec určený a vyšle ho len na tento port. To veľmi zrýchľuje komunikáciu v sieti a navyše switch môže pre komunikáciu s pripojeným počítačom využiť celú šírku komunikačného pásma.
Switche pracujú na linkovej (spojovej) vrstve OSI modelu. Existujú taktiež viacvrstvové switche, ktoré pracujú s údajmi na sieťovej vrstve OSI modelu. Slúžia ako centrálny prvok v sieťach hviezdicovej topológie.
V pamäti si zostavuje tabuľku portov a MAC adries, ktoré sa za nimi nachádzajú. Táto tabuľka sa označuje ako CAM tabuľka (Content Addressable Memory). Keď príde nový rámec, prečíta si zdrojovú MAC adresu, potom sa pozrie na cieľovú MAC adresu a hľadá ju v CAM tabuľke. Ak ju nájde, tak odošle rámec na daný port. Ak záznam pre túto adresu nemá, tak rámec odošle na všetky porty mimo prichádzajúceho (väčšinou čoskoro prichádza odpoveď, takže takto odoslaných rámcov nie je veľa).
Použitie switchov je o niečo bezpečnejšie ako pripojenie na zdieľané médium, pretože prevádzka by sa nemala šíriť všade po subnete. Bezpečnosť je ale relatívna, pretože existujú jednoduché útoky ako zaplavenie switchov MAC adresami, ktoré zaistia, že switch sa začne správať ako hub. Ale aj proti tomu existuje ochrana.
Z dôvodu rýchlosti existuje niekoľko metód, akými switch preposiela rámce. Najbežnejšia je cut-through, kedy switch preposiela rámec okamžite, akonáhle pozná cieľovú MAC adresu, čo je síce rýchle, ale nekontrolujú sa chyby. Ďalšou je store-and-forward, pri ktorej sa najprv prijme celý rámec, uloží do bufferu (vyrovnávacej pamäti), overí kontrolný súčet a až potom prepošle (prípadne zahodí).
Porovnanie
| Hub | Switch | |
| Vrstva OSI modelu | L1 | L2 (viacvrstvové aj L3+) |
| Typ prenosu | Half duplex Broadcast |
Full duplex Na začiatku broadcast, po nazbieraní adries aj unicast a multicast. |
| Typ siete | LAN | LAN |
| Kolízne domény | Všetky zariadenia v spoločnej kolíznej doméne. | Každý port má vlastnú kolíznu doménu. |
| Cena | Lacnejší | 3-4x drahší ako hub |
Oboje sa používajú v sieťach hviezdicovej topológie, ktorá znižuje možnosť zlyhania siete pripojením všetkých zariadení k centrálnemu uzlu. Každé zariadenie komunikuje s druhým zariadením prijímaním a vysielaním dát iba centrálnemu uzlu. Výsledkom zlyhania prenosového spojenia medzi zariadením a centrálnym uzlom spôsobí iba výpadok daného zariadenia a tým jeho izoláciu od všetkých ostatných (funkčných) zariadení. Komunikácia ostatných zariadení v sieti nebude touto poruchou ovplyvnená.
Znázornenie zariadení na OSI modeli:
