هاب چیست؟ انواع هاب شبکه – مزایای هاب

مجموعه مشاورین فناوری اطلاعات چینود در کنار ارائه انواع خدمات شبکه , با هدف آشنایی مخاطبین خود با مفاهیم شبکه اقدام به ارائه مقالاتی در این زمینه کرده  کرده است. معرفی هاب شبکه , انواع آن و مزایا و کاربردهایی که دارد مبحثی است که در این مقاله قصد داریم به آن بپردازیم. با ما همراه باشید:

هاب شبکه چیست؟

یکی از ارزانترین و ساده ترین روش های اتصال دو یا چند کامپیوتر به یکدیگر استفاده از هاب می باشد. هاب در نخستین لایه مدل OSI فعالیت می کند. هاب برعکس روتر و سوئیچ نمی تواند فریم داده ای را بخواند تنها می تواند فریم های داده روی پورت ها تکرار می شود.

هاب شبکه ساختار پیچیده ای ندارد و عملکرد آن به این صورت است که بعد از اتصال کامپیوترها از طریق هاب , اگر یکی از کامپیوترها داده ای را ارسال کند , سایر پورت ها (کامپیوترهای متصل به پورت های هاب) هم اطلاعات را دریافت می کنند, به عبارتی می توان گفت  داده های ارسالی تکرار شده و برای باقی پورت ها نیز ارسال می شود.با این حال به دلیل برخی محدودیت هایی که هاب دارد امروزه سوئیچ جای آن را گرفته است.

قبل از اینکه به بررسی عملکرد هاب شبکه بپردازیم لازم می دانیم که برای تفهیم بهتر عملکرد این سخت افزار شما را با مفاهیم  Broadcast Domain, Domain , Collision Domain آشنا کنیم. با ما همراه باشید:

Domain : همه ی کامپیوترهاى یک Domain هر رویدادى را که در آن Domain صورت میگیرد ، مشاهده می کنند و می شنوند.

Collision Domain : در صورت بروز یک تصادف (Collision) میان دو کامپیوتر , سایر کامپیوترهای موجود در domain از آن مطلع شده و آگاهی لازم را در مورد اتفاق صورت افتاده پیدا می کنند. این کامپیوترها عضو یک Collision Domain یکسان هستند. همه ی کامپیوترهایی که از طریق هاب شبکه به یکدیگر متصل می ‌شوند , بر خلاف سوئیچ عضو یک Collision Domain یکسان خواهند بود.

Broadcast Domain : در Broadcast Domain یک پیام broadcast (یک فریم یا داده که برای تمامی کامپیوترها ارسال می‌گردد) برای تمامی کامپیوترهای domain ارسال می‌ شود . هاب و سوئیچ با موضوع broadcast domain برخورد مناسبی نداشته (ایجاد حوزه‌های مجزا) و به همین دلیل به یک روتر نیاز می شود.

برای برخورد مناسب و یا ایجاد حوزه ‌های مجزا با collision domain و broadcast domain و بالا بردن کارایی و سرعت یک شبکه از سخت‌ افزاری های مختلفی استفاده می ‌شود. سوئیچ‌ ها collision domain مجزایی را ایجاد می کنند اما در مورد broadcast domain اینگونه رفتار نمی کنند. روتر ها broadcast domain و collision domain مجزایی را ایجاد می کنند و اما هاب قادر به ایجاد broadcast domain و Collision domain جداگانه نیست.

عملکرد این سخت افزار چگونه است؟

هاب شبکه برخلاف روتر و سوئیچ فریم داده را نمی خوانند و تنها این اطمینان را ایجاد میکنند که فریم‌ های داده روی همه پورت‌ها, تکرار می شوند. گره هائی که یک اترنت یا Fast Ethernet را به کمک قوانین CSMA/CD به اشتراک می‌ گذارند, عضو یک Collision Domain مشابه هستند. یعنی همه ی گره‌های متصل شده به هاب شبکه بخشی از Collision domain مشابه بوده و زمانی که یک collision رخ می دهد , سایر گره‌ های موجود در domain هم آن را شنیده و از آن تاثیر می پذیرند.

رایانه ها یا گره‌ های متصل به هاب شبکه از کابل ‌های UTP , استفاده می‌ کنند. یک گره می ‌تواند به هر یک از پورت های هاب متصل شود. مثلاً با استفاده از یک هاب هشت پورت , قابلیت اتصال هشت کامپیوتر وجود خواهد داشت. عملکرد هاب بسیار آسان ‌است. زمانی که یکی از کامپیوترهای متصل شده به هاب شروع به ارسال داده‌ می ‌کنند , بقیه پورت‌ های هاب هم آن داده را دریافت خواهند کرد (داده ارسالی تکرار و برای سایر پورت‌ های هاب هم فرستاده می ‌شود).

بیشتر هاب ‌ها یک پورت خاص دارند که می ‌تواند به صورت یک پورت معمولی یا یک پورت uplink عمل کنند. به کمک یک پورت uplink می‌توان یک هاب دیگر را به هاب موجود , متصل کرد. در این صورت تعداد پورت‌ ها افزایش پیدا کرده و امکان اتصال کامپیوتر های بیشتری به شبکه فراهم می شود. این روش گزینه ‌ای ارزان قیمت برای افزایش تعداد گره‌ ها در یک شبکه می باشد ولی با این کار شبکه شلوغ تر می شود که نتیجه آن حجم زیادی داده غیر ضرور که در حال جابه جایی است. همه  گره‌ ها , عضوء یک Broadcast domain و collision domain یکسان هستند، بنابراین تمامی آنان هر نوع collision یا Broadcast را که اتفاق خواهد افتاد , می ‌شنوند.

در بیشتر هاب ‌های شبکه از یک LED برای نمایش فعال یا غیر فعال بودن ارتباط صورت گرفته میان هاب و گره و یک LED دیگر برای نشان دادن بروز یک collision استفاده می‌ شود. در نوع دیگری از هاب‌ شبکه دو LED مربوط به فعال بودن لینک ارتباطی بین هاب و گره و فعالیت پورت با یکدیگر ترکیب و زمانی که پورت در حال فعالیت است، این LED چشمک زن می شود و زمانی که فعالیتی صورت نمی گیرد LED فوق پیوسته روشن خواهد بود.

LED مربوط به Collision موجود روی هاب‌ شبکه زمانی روشن می‌ شود که یک collision به وجود بیاید و Collision زمانی به وجود می‌ آید که دو کامپیوتر یا گره سعی کنند در یک لحظه بر روی شبکه با یکدیگر صحبت کنند. پس از بروز یک Collision , فریم‌ های مربوط به هر یک از گره ‌ها با هم برخورد کرده و خراب می شوند. هاب شبکه به منظور تشخیص این نوع تصادف ‌ها به قدر کافی هوشمند بوده و برای تایم کوتاهی چراغ collision روشن می شود. تعداد کمی از هاب ‌ها دارای اتصالی خاص از نوع BNC بوده که می ‌توان از آن برای اتصال یک کابل کواکسیال , استفاده کرد. پس از این اتصال LED مربوط به اتصال BNC روی هاب روشن می شود.

انواع Hub

این وسیله چه مزایا و چه معایبی دارد؟

تفاوت سوئیچ و هاب شبکه

هاب وسیله ی ساده ایست که همه ترافیک ورودی به خود را به سایر پورت ها ارسال می کند که می تواند باعث ترافیک غیر ضروری در شبکه شود. در صورتیکه , سوئیچ ها این قابلیت را دارند که اطلاعاتی را در مورد دستگاهی که به آن ها متصل است , جمع آوری کنند و ترافیک ورودی را فقط به پورت مربوطه ارسال کنند, همینطور سوئیچ شبکه قابلیت حفظ ارتباطات به صورت همزمان را دارد. با توجه به این موارد هاب ها برای شبکه های کوچک مناسبند در صورتیکه سوئیچ ها برای شبکه های بزرگ با ترافیک سنگین تر مناسب ترند.