Diferenças entre roteador, switch, modem e hub

Introdução

Muita gente sabe que roteador, switch, hub e modem são equipamentos de rede. Eles são usados, por exemplo, para interconectar os computadores de um escritório ou permitir que você tenha uma rede Wi-Fi na sua casa. Mas você sabe quais são as diferenças entre esses dispositivos?

Se a resposta for negativa, não se preocupe: nas próximas linhas, você verá quais são as características dos roteadores, switches, modems e hubs, assim como as diferenças entre esses dispositivos. Você também entenderá em quais situações cada tipo de equipamento pode ser usado.

Vamos lá? Se preferir, acesse um dos links abaixo para ir direto ao tópico do seu interesse:

- O que é modem?
- O que é hub?
- O que é switch?
- Switch gerenciável e switch não gerenciável
- O que é roteador?
- Roteador Wi-Fi (wireless ou sem fio)
- Modem roteador

Portas Ethernet em um roteador

O que é modem?

Um modem consiste, originalmente, em um dispositivo que converte sinal analógico para digital e vice-versa. O nome reflete com precisão essa caraterística, pois vem da combinação das palavras em inglês MODulator (modulador) e DEModulator (demodulador).

Para que você possa entender o que isso significa, convém olharmos um pouquinho para o passado.

Nos primeiros anos da internet como a conhecemos, os acessos eram feitos basicamente por meio da exploração das redes de telefonia fixa. O problema é que essas redes foram desenvolvidas para transmissão de informação (voz) por meio de sinal analógico, não para tráfego de sinal digital (dados).

É aqui que o modem entra em cena. Cabe a esse dispositivo converter o sinal digital para analógico (processo conhecido como modulação), assim como converter sinal analógico em digital (demodulação).

De modo resumido, o processo de demodulação funciona assim: o provedor de internet transmite o sinal por meio da rede de telefonia, o modem o recebe e, na sequência, o converte em digital para transmissão ao computador que está conectado a ele.

Já no processo de modulação, os dados oriundos do computador são convertidos em sinal analógico para que possam ser demodulados no outro extremo da conexão.

Esse tipo de modem foi predominante por alguns anos, durante o tempo em que as chamadas conexões discadas eram as mais comuns. Naquela época (a década de 1990 e início dos anos 2000, basicamente), os modems trabalhavam com largura de banda de apenas 56 Kb/s.

Como o passar do tempo, as conexões discadas foram substituídas por tecnologias muito mais rápidas, como ADSL, redes móveis 3G e 4G, fibra óptica, entre outras.

Por conta disso, é comum encontrarmos aparelhos com nomes como modem ADSL, modem 4G, modem de fibra óptica e assim por diante. Hoje, aceita-se como definição de modem qualquer dispositivo que faz a comunicação entre um computador ou uma rede privada (como o Wi-Fi da sua casa) e a internet.

O que se conhece como modem de fibra óptica, por exemplo, na verdade é um dispositivo chamado ONT (Optical Network Terminal — Terminal de Rede Óptica). Esse aparelho converte o sinal óptico em elétrico para permitir a comunicação, mas não funciona como os modems originais.

Modem ADSL que também é roteador wireless
Modem ADSL que também é roteador wireless

O que é hub?

De todos os equipamentos abordados aqui, o hub é o mais simples. Basicamente, o que ele faz é interconectar os computadores de uma rede local (também chamada de LAN — Local Area Network) baseada em cabos (via de regra, no padrão Ethernet).

Quando o hub recebe dados de um computador (ou seja, de um nó), simplesmente retransmite as informações para todos os outros equipamentos que fazem parte da rede.

Nesse momento, nenhum outro computador consegue transmitir dados. Esse procedimento só passa a ser possível quando o hub tiver transmitido os dados anteriores.

Um hub pode ter várias portas, isto é, entradas para conexão dos cabos de rede oriundos de cada computador. Há aparelhos que trazem oito, 16, 24 e 32 portas, por exemplo. A quantidade varia de acordo com o modelo e o fabricante.

Note que, se um ou mais nós forem desconectados por qualquer razão (defeito em um cabo, por exemplo), a rede continuará funcionando, afinal, o hub é que a mantém.

Também é possível "encadear" hubs, ou seja, ligar um hub em outro para aumentar a quantidade de nós que compõem a rede.

O problema é que os hubs são muito limitados para os padrões atuais. Não é possível usá-los para conectar a LAN à internet, por exemplo. Por isso, eles caíram em desuso.

Somente aplicações muito específicas, como ferramentas que analisam o tráfego de uma rede local, ainda encontram utilidade nos hubs.

Um antigo hub Netgear
Um antigo hub Netgear

O que é switch?

Podemos dizer que o switch é uma versão mais sofisticada do hub. Esse tipo de equipamento também interconecta computadores e outros dispositivos em uma rede, mas cria canais de comunicação do tipo "origem e destino" dentro dela.

Isso significa que os dados saem do dispositivo de origem e são encaminhados pelo switch apenas para o dispositivo de destino, sem que essas informações tenham que ser retransmitidas para todos os nós da rede.

Repare que as LANs mantidas por switches têm comunicação mais eficiente, pois, ao contrário dos hubs, esse tipo de equipamento não exige que os demais nós da rede fiquem em "silêncio" enquanto um transmite dados.

Com um switch, você pode ter um ou mais nós enviando dados ao mesmo tempo em sua rede. Só existirá algum tipo de espera ou bloqueio temporário de dados se esses computadores estiverem tentando se comunicar com o mesmo nó.

Como esse modelo de origem e destino otimiza o fluxo da dados, uma rede baseada em switch está menos suscetível a falhas de comunicação. Além disso, esse tipo de equipamento se mostra bastante adequado a redes relativamente grandes.

Você pode encontrar no mercado switches com oito, 16, 24, 48 ou 96 portas, por exemplo.

Um switch da Cisco
Um switch da Cisco

Switch gerenciável e switch não gerenciável

A indústria trabalha, basicamente, com dois tipos de switches: switch gerenciável e switch não gerenciável. Os modelos não gerenciáveis são mais simples e baratos, portanto, costumam ser indicados para redes pequenas (como a de um escritório simples) ou que não têm grande fluxo de dados.

Isso porque switch não gerenciáveis são do tipo "plugue e use" (plug and play), por assim dizer: tudo o que você precisa fazer é conectar a ele os computadores que fazem parte da rede. Você não pode fazer nenhuma configuração específica neles, a não ser ajustar um ou outro parâmetro ligado ao funcionamento da própria rede.

Um switch gerenciável é diferente. Com ele, você pode configurar vários parâmetros para aumentar a segurança da rede, melhorar o fluxo de dados, priorizar determinado tipo de tráfego, entre outros.

Com switches gerenciáveis, pode-se ainda monitorar a rede, inclusive remotamente. Via de regra, o monitoramento é feito por meio do SNMP (Simple Network Management Protocol), um protocolo específico para esse fim.

O que é roteador?

Um roteador (router) é um equipamento que tem a função básica de receber e direcionar pacotes de dados dentro de uma rede ou para outras redes. Esse tipo de dispositivo é mais avançado do que o switch. Além de executar as funções deste, os roteadores têm como diferencial a capacidade de determinar qual a melhor rota para um pacote de dados chegar ao seu destino.

Nesse sentido, pense por um momento que a rede é uma cidade. Cabe então ao roteador indicar as rotas que estão menos congestionadas ou as que são mais curtas para que um veículo possa chegar o quanto antes a determinado ponto.

Por conta dessa característica, roteadores são indicados para interligar redes. Isso pode ser feito nas mais diferentes configurações. Por exemplo: uma empresa que ocupa um prédio de três andares e tem uma rede em cada um deles pode usar um roteador para interligá-las e, ao mesmo tempo, conectá-las à internet.

Roteadores podem ter diferentes quantidades de portas e trabalhar em conjunto com switches ou mesmo hubs. Além disso, um roteador sempre trás recursos complementares, como ferramentas para firewall, DHCP e DNS.

Roteadores da linha ASR, da Cisco
Roteadores da linha ASR, da Cisco

Roteador Wi-Fi (wireless ou sem fio)

Até agora, falamos de hub, switch e roteador como equipamentos para redes baseadas em cabos. Mas redes sem fio (wireless) são cada vez mais comuns. Usamos as chamadas redes Wi-Fi sobretudo para conectar notebooks, desktops, smartphones, tablets, TVs e vários outros dispositivos à internet.

Esse trabalho é feito por um tipo de equipamento conhecido como roteador Wi-Fi (Wi-Fi router). O que ele faz, basicamente, é criar uma rede local (ou, relembrando, uma LAN) e conectá-la à internet. Aqui, o trabalho de roteamento conquiste, basicamente, em direcionar os pacotes de dados recebidos e enviados entre cada nó da rede e a internet.

Um roteador Wi-Fi pode ter ou não portas para conexão via cabo Ethernet (com isso, a rede se torna mista). Além disso, ele pode trabalhar com velocidades de transmissão de dados diferentes e variar em alcance físico (proporcionado pela antena).

Se você tiver um roteador de 150 ou 300 Mb/s (megabits por segundo), ele deve funcionar bem em uma casa que tem poucos dispositivos conectados, por exemplo. Mas, em um escritório relativamente grande ou para aplicações que exigem muita largura de banda (vídeos online em resolução 4K, por exemplo), roteadores Wi-Fi mais potentes são indicados.

Saiba tudo sobre Wi-Fi aqui.

Roteador Wi-Fi da TP-Link
Roteador Wi-Fi da TP-Link

Modem roteador

Se você tem um roteador Wi-Fi convencional, é necessário conectar a ele o modem da sua conexão à internet (não importa se baseada em fibra óptica, ADSL ou outra tecnologia) para que os dispositivos da rede possam ficar online.

Geralmente, o modem é fornecido pelo provedor de internet. Mas, em muitos casos, a empresa fornece um modem roteador (neste caso, Wi-Fi), isto é, um equipamento que une essas duas funções.

Roteador ao lado de um modem ou modem roteador, qual a melhor abordagem? Depende. Se você tem poucos dispositivos conectados à sua rede, um modem roteador costuma ser suficiente.

Mas é preciso que o equipamento seja compatível com o tipo de conexão que você contratou — um modem roteador para ADSL não vai funcionar com acessos via fibra óptica e vice-versa, só para dar um exemplo.

Agora, suponha que você queira aumentar o alcance físico da rede. Nessas circunstâncias, o ideal é usar o modem associado a um roteador (à parte) que possa oferecer grande capacidade de cobertura.

Ao tomar essa decisão, você não precisa pedir ao provedor para providenciar um aparelho que faz somente o papel de modem: geralmente, é possível desativar a função de roteamento do modem roteador. Para isso, verifique o manual do equipamento, acione o suporte do provedor ou consulte um profissional especializado em redes.

Conclusão

Este texto explicou os conceitos que definem quatro tipos de equipamentos de rede: modem, hub, switch e roteador. Como você viu, modems são dispositivos que estabelecem e intermediam conexões à internet, enquanto hubs são equipamentos apropriados para redes em que um computador precisa se comunicar com todos os outros ao mesmo tempo.

Por sua vez, switches são mais "inteligentes", pois direcionam o tráfego de forma que um dado saia da origem e chegue somente a um destino, sem ter que passar por todos os demais nós da rede.

Finalmente, roteadores são equipamentos capazes de definir a rota mais adequada para um pacote de dados chegar ou sair de um nó e, como tal, permitem a interconexão de redes diferentes ou de uma rede com a internet.

Mas que fique claro que as explicações dadas são introdutórias. O assunto vai muito além do que foi abordado aqui. Só para você ter ideia, um roteador pode ser do tipo estático (trabalha com tabelas de rotas predefinidas) ou dinâmico (as rotas são ajustadas dinamicamente para fins de otimização do fluxo de dados), por exemplo.

Por isso, não hesite em pesquisar por materiais específicos caso você queira saber mais sobre esses dispositivos.

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Publicado em 19_09_2019.

Emerson Alecrim Autor: Emerson Alecrim
Graduado em ciência da computação, produz conteúdo sobre tecnologia desde 2001. É aficionado por TI, comunicação, ciência e cultura geek.
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