در این مقاله قصد داریم به طور مفصل به موضوع hub بپردازیم و hub به چه معناست. برای تعریف hub می توان گفت که hub یکی از تجهیزات سخت افزاری می باشد که از آن برای ایجاد شبکه های رایانه ای استفاده می شود. اگرچه امروزه در اکثر شبکه های کامپیوتر از سوئیچ استفاده می شود ولی همچنان از hub نیز استفاده های متعددی می شود. استفاده از hub در شبکه های کامپیوتر معمولا یکی از روش های ارزان برای اتصال دو یا چند رایانه به یکدیگر می باشد.
در مدل OSI، هاب جز تجهیزات لایه فیزیکی دسته بندی می شود، از این رو برعکس سوئیچ برای انتقال بسته های داده از مبدا به مقصد به نشانی فیزیکی یا همان MAC Address نیازی ندارد. زمانی که یکی از گره های شبکه بخواهد گره دیگری داده ای ارسال کند ابتدا به آن را به hub می فرستد و از طریق آن به دست گیرنده می رسد.
هاب، سیگنال ها را از روی پورت وصل شده به گره مقصد بر می دارد ولی نمی تواند شناسایی کرد که سیگنال دریافتی را باید به کدام از گره ها انتقال دهد از این رو سیگنال را به صورت همگانی به سایر پورت های دیگر به جز پورتی که از آن سیگنال دریافت کرده بود، ارسال می کند تا در نهایت گره مقصد سیگنال را دریافت کند.
از این رو این عمل یکی از معایب استفاده از hub ها در شبکه های کامپیوتری می باشد و تکثیر و ارسال سیگنال به پورت های بی ربط هم روش مطمئنی است و هم باعث ایجاد ترافیک بیهوده در شبکه می شد و در نهایت به برخورد یا تصادف سیگنال ها منجر می گردد. معماری hub، کنترل بین مرکز کنترل حافظه (MCH) را پشتیبانی می کند که از حافظه و AGP و یک مرکز کنترل I / O (ICH) پشتیبانی می نماید و ICH از PCI ، USB ، صدا،IDE و LAN پشتیبانی می کند.
انواع hub ها
انواع hub ها از نظر فنی به شرح زیر می باشند:
- هاب پسیو: این نوع hub فقط کابل های منتهی به گره های یک شبکه محلی را به هم وصل می کند و سیگنال های دریافتی روی هر یک از پورت های خود را تکثیر و به تمام سایر پورت ها ارسال می کند. لازم به ذکر است که هاب پسیو در برابر سیگنال های دریافتی هیچ عکس العملی نشان می دهد از این رو نمی تواند آنها را دوباره تولید و یا تقویت کند.
- هاب فعال: این نوع هاب علاوه بر دارا بودن ویژگی های هاب پسیو، می تواند سیگنال های دریافتی را دوباره تولید و یا تقویت کند. به عبارتی هاب فعال می تواند سیگنال های آسیب دیده را قبل از تکثیر و ارسال به سایر پورت ها دوباره تولید و تقویت کند تا به گره مقصد صحیح برسند. بنابراین هاب های فعال از این نظر به تکرار کننده های شبکه بسیار شبیه هستند و بسیاری از هاب های امروزی، هاب فعال می باشند.
- هاب هوشمند: این نوع هاب ها علاوه بر دارا بودن ویژگی های هاب فعال، به بعضی از نرم افزارهای مدیریتی مجهز هستند که امکان را فراهم می کنند تا تعدادی از عیب های شبکه شناسایی شود و از برخی اتفاقات موجود در شبکه آگاه شد.
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.
نحوه عملکرد هابها
کامپیوترهای وصل شده به هاب از کابل های UTP استفاده می کنند و هر کامپیوتری می تواند به هر پورت hub وصل شود. به عنوان مثال با استفاده از یک هاب ۸ پورت امکان اتصال ۸ کامپیوتر به یکدیگر وجود دارد. لازم است بدانید که نحوه عملکرد هاب ها بسیار ساده می شود و به این صورت است که وقتی یک کامپیوتر وصل شده به هاب اقدام به ارسال داده به سایر کامپیوترها می کند سایر پورت های hub نیز آن داده را دریافت می کنند که تمام عملیات مربوط به hub از طریق کارت شبکه موجود در کامپیوتری که Mac Address مقصد داده ارسالی را بررسی می کند، صورت می پذیرد.
کارت شبکه بررسی های لازم را انجام می دهد و در صورت عدم تطبیق Mac Address موجود در فریم داده با Mac Address کارت شبکه فریم ارسالی دور انداخته می شود. لازم به ذکر است که با استفاده از اتصال یک hub به هاب دیگری از طریق پورت معمولی می توان تعداد پورت ها را افزایش داد و تعداد بیشتری گره به شبکه اضافه کرد. این روش یکی از ارزان های روش های افزایش تعداد کامپیوتر در شبکه می باشد ولی این روش شبکه را شلوغ تر می کند و همیشه حجم بالایی از داده های غیرضروری در شبکه در حال جابه جایی می باشد.
سوالات متداول
- Hub را تعریف کنید؟
hub یکی از تجهیزات سخت افزاری می باشد که از آن برای ایجاد شبکه های رایانه ای استفاده می شود و ارزان ترین روش برای اتصال دو یا چند رایانه به یکدیگر در شبکه های کامپیوتری است.
- انواع hub ها را نام ببرید؟
انواع hub ها عبارتند از: هاب پسیو، هاب فعال و هاب هوشمند
- تفاوت بین سوئیچ و hub چیست؟
از جمله تفاوت های بین سوئیچ و hub می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- پورت های hub معمولا نیمه دو طرفه هستند یعنی دو پورت به صورت همزمان نمی توانند برای یکدیگر سیگنال بفرستند ولی پورت های سوئیچ تمام دو طرفه هستند یعنی تمام پورت ها می توانند به صورت همزمان سیگنال ارسال کنند.
- احتمال بروز خطای برخورد یا تصادف در سوئیچ ها وجود ندارد ولی احتمال بروز برخورد یا تصادف در hub ها به دلیل تکثیر سیگنال توسط گره مبدا وجود دارد.
- معمولا هاب ها نسبت به سوئیچ ها ارزان تر هستند.
- هاب ها برعکس سوئیچ برای انتقال بسته های داده از مبدا به مقصد به نشانی فیزیکی یا همان MAC Address نیازی ندارد.
