Hub

Hub چیست ؟

Hub، يکي از ابزار متداول در شبکه هاي کامپيوتري و ارزانترين روش اتصال دو و يا چندين کامپيوتر به يکديگر است. هاب در اولين لايه مدل مرجع OSI فعاليت مي نمايد. آنان فريم هاي داده را نمي خوانند (کاري که سوئيچ و يا روتر انجام مي دهند) و صرفا” اين اطمينان را ايجاد مي نمايند که فريم هاي داده بر روي هر يک از پورت ها، تکرار خواهد شد.
گره هايي که يک اترنت و يا Fast Ethernet را با استفاده از قوانين CSMA/CD به اشتراک مي گذارند، عضوء يک Collision Domain مشابه مي باشند. اين بدان معني است که تمامي گره هاي متصل شده به هاب بخشي از Collision domain مشابه بوده و زماني که يک collision اتفاق مي افتد، ساير گره هاي موجود در domain نيز آن را شنيده و از آن متاثر خواهند شد .
کامپيوترها و يا گره هاي متصل شده به هاب از کابل هاي (UTP (Unshielded Twisted Pair ، استفاده مي نمايند. صرفا” يک گره مي تواند به هر پورت هاب متصل گردد. مثلا” با استفاده از يک هاب هشت پورت، امکان اتصال هشت کامپيوتر وجود خواهد داشت. زماني که هاب ها به متداولي امروز نبودند و قيمت آنان نيز گران بود، در اکثر شبکه هاي نصب شده در ادارات و يا منازل از کابل هاي کواکسيال، استفاده مي گرديد.

در واقع هاب وسیله‌ای است که چندین رایانه را در یک شبکه‌ی محلی به یکدیگر متصل می‌کند. هر یک از اطلاعاتی که در شبکه رد و بدل می‌شود، به تمام پورت‌های هاب که سوی دیگر آن وسیله‌ای دیگر قرار دارد، ارسال می‌شود.

هاب‌ها توانایی تفکیک آدرس‌های ورودی و خروجی را نداشته و نمی‌توانند پیام‌های دریافتی را برای عضو مشخصی از شبکه ارسال کنند، از این‌رو بسته‌های دریافتی از یک پورت به تمام پورت‌های موجود ارسال می‌شود

برای مثال در صورتی در شبکه‌ی رایانه‌ای ۵ کامپیوتر وجود داشته باشد و یکی از رایانه‌ها پیامی را برای یک رایانه‌ی دیگر تحت همین شبکه که از وجود هاب بهره می‌برد، ارسال کند، تمام چهار رایانه‌ی دیگر پیام ارسال شده را دریافت خواهند کرد، هرچند نیازی به دریافت اطلاعات مورد نظر ندارند.

انواع هاب شبکه

هاب‌های شبکه را از نظر فنی می‌توان به سه دسته تقسیم کرد:

هاب‌ منفعل یا پسیو (passive hub) :هاب‌های منفعل فقط کابل‌های منتهی به گره‌های یک شبکه محلی را به هم متصل و سیگنال‌های دریافتی روی هر یک از پورت‌های خود را تکثیر و به تمام دیگر پورت‌ها ارسال می‌کنند. هاب منفعل در مواجهه با سیگنال‌های دریافتی واکنش دیگری نشان نمی‌دهد؛ نه می‌تواند آن‌ها را بازتولید و نه تقویت کند.
هاب‌ فعال یا اکتیو (active hub) :هاب‌های فعال ضمن برخورداری از قابلیت‌های هاب منفعل، سیگنال‌های دریافتی را بازتولید و تقویت نیز می‌کنند. مثلا اگر سیگنال‌های واصله، آسیب دیده اما هنوز قابل خواندن باشند، هاب فعال می‌تواند سیگنال‌های معیوب را پیش از تکثیر و ارسال به دیگر پورت‌ها، بازتولید و تقویت کند تا درست به مقصد برسند. هاب‌های فعال از این نظر به تکرارگر یا ریپیتر شبکه شباهت دارند. بسیاری از هاب‌های امروزی از جمله هاب‌های اترنت در واقع هاب فعال هستند، هرچند کمتر پیش می‌آید که صراحتا عبارت «فعال» را برای آن‌ها به‌کار ببرند.
هاب‌ هوشمند (intelligent hub) :هاب‌ هوشمند ضمن برخورداری از قابلیت‌های هاب فعال، به برخی نرم‌افزارهای مدیریتی نیز مجهز است که کمک‌ می‌کند شماری از عیب‌های شبکه را شناسایی کنید و از برخی روی‌دادهای جاری شبکه آگاه شوید. مثلا اگر نرم‌افزار هاب هوشمند با پروتکل مدیریت آسان شبکه (SNMP) سازگار باشد می‌تواند با تجهیزات مختلف شبکه مرتبط شود و درباره ظرفیت شبکه، پهنای باند، جداول مسیریابی و… آمارهای بی‌درنگ ارائه دهد.

مزایای استفاده از hub ها

برخی از مزایای استفاده از hub ها در شبکه های کامپیوتری به شرح زیر می باشد:

همان طور که قبلا اشاره شد هاب ها مانند سوئیچ وسیله ای برای ایجاد شبکه های کامپیوتری می باشند که گره های شبکه محلی را در یک نقطه مشترک به یکدیگر وصل می کنند.
معمولا hub ها نسبت به سوئیچ ها ارزان تر و مقرون به صرفه تر هستند.
کار کردن با هاب ها آسان می باشد و به تنظیمات خاصی احتیاج ندارند.

معایب استفاده از hub ها

از جمله معایب استفاده از hub ها می توان به موارد زیر اشاره کرد:

مهم ترین عیب استفاده از hub ها این است که به جای انتقال مستقیم بسته های داده از مبدا به مقصد هر بسته ای را تکثیر می کند و سپس آن را به سایر پورت های دیگر می فرستد که این امر موجب ایجاد ترافیک بیهوده و افزایش مصرف پهنای باند شبکه می شود.
تکثیر سیگنال توسط گره مبدا باعث ایجاد پدیده برخورد یا تصادف سیگنال ها می شود ولی در هنگام استفاده از سوئیچ ها چنین مشکلی پیش نمی آید و احتمال بروز خطای برخورد یا تصادف در سوئیچ ها تقریبا صفر می باشد.
با توجه به این که هاب سیگنال دریافتی از دستگاه مبدا را نه فقط به مقصد واقعی بلکه سایر پورت ها هم می فرستد از این رو باعث امکان بروز حملات امنیتی شبکه نیز می شود. پورت های هاب معمولا نیمه دو طرفه هستند یعنی دو پورت به صورت همزمان نمی توانند برای یکدیگر سیگنال بفرستند. زمانی که یکی از پورت ها داده ارسال می کند دیگری فقط می تواند به عنوان گیرنده باشد ولی در دستگاه سوئیچ پورت ها به صورت تمام دو طرفه هستند یعنی تمام پورت ها همزمان هم می توانند فرستنده و یا گیرنده باشند.

آشنائى با نحوه عملکرد هاب

هاب ، يکى از تجهيزات متداول در شبکه هاى کامپيوترى و ارزانترين روش اتصال دو و يا چندين کامپيوتر به يکديگر است . هاب در اولين لايه مدل مرجع OSI فعاليت مى نمايد . آنان فريم هاى داده را نمى خوانند ( کارى که سوئيچ و يا روتر انجام مى دهند ) و صرفا” اين اطمينان را ايجاد مى نمايند که فريم هاى داده بر روى هر يک از پورت ها ، تکرار خواهد شد. گره هائى که يک اترنت و يا Fast Ethernet را با استفاده از قوانين CSMA/CD به اشتراک مى گذارند ، عضوء يک Collision Domain مشابه مى باشند . اين بدان معنى است که تمامى گره هاى متصل شده به هاب بخشى از Collision domain مشابه بوده و زمانى که يک collision اتفاق مى افتد ، ساير گره هاى موجود در domain نيز آن را شنيده و از آن متاثر خواهند شد . کامپيوترها و يا گره هاى متصل شده به هاب از کابل هاى ( UTP (Unshielded Twisted Pair ، استفاده مى نمايند. صرفا” يک گره مى تواند به هر پورت هاب متصل گردد. مثلا” با استفاده از يک هاب هشت پورت ، امکان اتصال هشت کامپيوتر وجود خواهد داشت .زمانى که هاب ها به متداولى امروز نبودند و قيمت آنان نيز گران بود ، در اکثر شبکه هاى نصب شده در ادارات و يا منازل از کابل هاى کواکسيال، استفاده مى گرديد. نحوه کار هاب بسيار ساده است . زمانى که يکى از کامپيوترهاى متصل شده به هاب اقدام به ارسال داده ئى مى نمايد ، ساير پورت هاى هاب نيز آن را دريافت خواهند کرد ( داده ارسالى تکرار و براى ساير پورت هاى هاب نيز فرستاده مى شود ) . شکل زير نحوه عملکرد هاب را نشان مى دهد .

تفاوت بين سوئيچ و هاب چيست؟

هر دو وسيله هاب و سوئيچ براي ارتباط و اتصال اجزاي شبکه مورد استفاده قرار ميگيرند. با اين تفاوت که سوئيچ برعکس هاب اين امکان را فراهم ميکند که اطلاعات را فقط به سيستم مورد نظر ارسال کند. همچنين در سوئيچ اين امکان وجود دارد که سيستمي به طور همزمان هم گيرنده باشد و هم فرستنده.
در نهايت لازم به ذکر است که هاب براي شبکه هاي کوچک مناسب است و سوئيچ براي شبکه هاي بزرگ.

پایان