هاب شبکه چیست و چگونه کار می کند؟

زمان مطالعه : 5 دقیقهتاریخ انتشار : ۱۹ دی ۱۴۰۳

هاب در شبکه نقشی حیاتی در انتقال و پخش داده ایفا می کند. هاب یک دستگاه سخت افزاری است که در لایه فیزیکی برای اتصال چندین دستگاه در شبکه استفاده می شود. هاب ها به طور گسترده ای برای اتصال شبکه های محلی استفاده می شوند. با بررسی اینکه هاب شبکه چیست، انواع مختلف آنها، عملکردها و تمایزات آنها با سایر دستگاه های شبکه مانند سوئیچ ها، به درک جامعی از این دستگاه های شبکه ضروری دست خواهید یافت.

هاب چیست؟

هاب یکی از تجهیزات شبکه است که به عنوان یک نقطه اتصال مرکزی در یک شبکه محلی (LAN) عمل می کند. عملکرد اصلی آن دریافت سیگنال های داده از دستگاه های متصل و پخش آنها به سایر دستگاه های متصل، صرف نظر از گیرنده مورد نظر است. هاب ها در لایه فیزیکی (لایه 1) مدل OSI کار می کنند و بر انتقال داده های خام بدون هیچ گونه پردازش یا هوشمندی داده تمرکز می کنند.

هاب یک ریپیتر چند پورت است. یک هاب چندین سیم را که از شاخه های مختلف می آیند به هم متصل می کند. برخلاف سوئیچ، هاب نمی تواند داده ها را فیلتر کند، یعنی نمی تواند مقصد بسته را شناسایی کند، بنابراین پیام را به هر پورت پخش یا ارسال می کند. به عبارت دیگر، دامنه برخورد همه میزبان های متصل از طریق هاب یک باقی می ماند. هاب هیچ جدول مسیریابی برای ذخیره داده های پورت ها و آدرس های مقصد نقشه ندارد. جدول مسیریابی برای ارسال/پخش اطلاعات در تمام پورت ها استفاده می شود.

هاب شبکه چگونه کار می کند؟

هاب یک دستگاه چند پورت است که دارای چندین پورت در یک دستگاه است و داده ها را به طور کلی در چندین پورت به اشتراک می گذارد. هاب به عنوان یک سوئیچ گنگ عمل می کند که نمی داند کدام داده باید به کجا ارسال شود تا داده ها را به هر پورت پخش یا ارسال کند.

فرض کنید پنج پورت در یک هاب A، B، C، D و E وجود دارد. در نظر بگیرید A می خواهد هر فریم داده ای را ارسال کند، یا فرض کنید A به عنوان یک فرستنده عمل می کند، بنابراین هاب داده های ارسال شده توسط A را به B ارسال می کند. , C, D, E. در حال حاضر، در همان زمان B نیز می خواهد داده ها را ارسال کند، سپس داده های دریافتی از A و B با هم برخورد می کنند و می توانند باعث از دست رفتن داده ها شوند. در این شرایط، داده ها از بین می روند و میزبان ها یک سیگنال جم را به همه هاست ها ارسال می کنند و آنها را از برخورد مطلع می کند و هر فرستنده باید مدت زمان مشخصی را منتظر بماند.

توجه: در هاب، داده ها به همه پورت ها ارسال می شود اما هر پورت فقط داده هایی را می پذیرد که آدرس مقصد با آدرس MAC آنها مطابقت داشته باشد.

انواع هاب شبکه

هاب های شبکه به سه نوع طبقه بندی می شوند:

هاب فعال:

دارای منبع تغذیه برای بازسازی و تقویت سیگنال ها هستند. هنگامی که یک پورت داده های سیگنال ضعیفی را ارسال می کند، هاب سیگنال را دوباره تولید می کند و آن را تقویت می کند، سپس آن را به همه پورت های دیگر ارسال می کند. هاب های اکتیو در مقایسه با هاب های غیرفعال هزینه بالایی دارند.

هاب غیرفعال:

هاب های غیرفعال به سادگی برای اتصال سیگنال ها از کابل های مختلف شبکه استفاده می شوند زیرا هیچ عنصر کامپیوتری ندارند. آنها به سادگی سیم های دستگاه های مختلف را در توپولوژی ستاره به هم وصل می کنند. هاب‌های غیرفعال هیچ پردازش یا بازسازی سیگنالی را انجام نمی‌دهند و به همین دلیل است که حداکثر کاری که می‌توانند انجام دهند این است که می‌توانند سیگنال را کپی یا تکرار کنند. نمی تواند پیام را پاک کند، و نمی تواند سیگنال را تقویت یا تقویت کند.

هاب هوشمند:

هاب های هوشمند همانطور که از نامشان پیداست هوشمندتر از هاب های فعال و غیرفعال هستند. هاب هوشمند شامل یک واحد نظارت ویژه به نام پایگاه اطلاعات مدیریت (MIB) است. این نرم افزار به تجزیه و تحلیل و عیب یابی مشکلات شبکه کمک می کند. هاب های هوشمند مشابه هاب های فعال اما با برخی ویژگی های مدیریتی کار می کنند. مانند آن می تواند ترافیک شبکه و پیکربندی یک پورت را نظارت کند.

ویژگی های هاب شبکه

هاب ها دستگاه سخت افزاری هستند که در لایه فیزیکی مدل OSI کار می کنند.

از انتقال نیمه دوبلکس پشتیبانی می کند
با پهنای باند مشترک و پخش کار می کند.
هاب می تواند سرعت انتقال داده بالایی را به دستگاه های مختلف ارائه دهد.
این می تواند برخورد در شبکه را تشخیص دهد و سیگنال پارازیت را به هر پورت ارسال کند.
هاب از LAN مجازی (VLAN) و پروتکل درخت پوشا پشتیبانی نمی کند.
قادر به فیلتر کردن داده ها و انتقال یا پخش آن به هر پورت نیست.
نمی تواند بهترین مسیر/کوتاه ترین مسیر را برای ارسال هر داده ای پیدا کند، که آن را به یک دستگاه ناکارآمد تبدیل می کند.

آیا هاب شبکه بر سرعت تأثیر می گذارد؟

از آنجایی که هاب های شبکه قادر به اولویت بندی داده ها بین دستگاه ها نیستند، می توانند بر سرعت شبکه تأثیر بگذارند. در نتیجه، هنگامی که چندین دستگاه به طور همزمان در حال استفاده هستند، سرعت کل شبکه کاهش می یابد زیرا همه دستگاه های متصل پهنای باند یکسانی دارند. تاخیرهای ارتباطی با این واقعیت کاهش می یابد که داده ها باید به همه دستگاه های متصل ارائه شوند حتی اگر فقط یکی از آنها به آن نیاز داشته باشد. یک هاب شبکه به جای سوئیچ شبکه ممکن است برای برنامه های خاص مانند بازی یا استریم مفید باشد، حتی اگر بهترین گزینه برای شبکه های معاصر نباشد.

آیا هاب شبکه یک آدرس IP دارد؟

هاب های شبکه معمولاً آدرس IP ندارند، زیرا به گونه ای طراحی شده اند که شفاف باشند و اطلاعات را بین دستگاه های متصل در همان شبکه ارسال کنند. این بدان معنی است که هر دستگاهی می تواند داده ها را از طریق یک هاب بدون ارتباط مستقیم با خود هاب ارسال کند. علاوه بر این، هاب معمولاً از آدرس‌های IP دستگاه‌هایی که متصل می‌کند بی‌اطلاع است و تخصیص آدرس را غیرضروری می‌کند.

مزایای هاب شبکه

هزینه کمتری دارد.
تاثیری بر عملکرد شبکه ندارد.
هاب از رسانه های مختلف شبکه پشتیبانی می کند.

معایب هاب های شبکه

نمی تواند بهترین/کوتاه ترین مسیر شبکه را پیدا کند.
مکانیسمی برای تشخیص ترافیک وجود ندارد.
هیچ مکانیزمی برای فیلتر کردن داده ها وجود ندارد.
قادر به اتصال به توپولوژی های مختلف شبکه مانند حلقه توکن، اترنت و غیره نیست.

نتیجه گیری

به طور خلاصه، درک اینکه هاب شبکه چیست مهم است زیرا به ما امکان می دهد کاربردهای آن را در سناریوهای مختلف تشخیص دهیم، آنها انعطاف پذیری، قابلیت اطمینان و مقیاس پذیری باورنکردنی شبکه را ارائه می دهند. با تبدیل شدن دستگاه های بیشتری در خانه یا محل کار به بخشی از یک شبکه محلی، هاب ها به طور فزاینده ای جزء مشترک بسیاری از شبکه ها هستند. وقتی نوبت به سازماندهی تمام اقلام شبکه شده در فضای زندگی شما می رسد، ممکن است یک هاب بهترین گزینه باشد. چه برای یک راه‌اندازی کوچک و چه برای شرکت بزرگ، مزیت و راحتی بیشتر یک هاب چیزی است که سرمایه‌گذاری را برای کاربرانش ارزشمند می‌کند.

سوالات متداول

چرا به هاب نیاز دارید؟

هاب دستگاه شبکه ای است که چندین کامپیوتر و دستگاه های دیگر را به هم متصل می کند. هاب جزء اصلی یک شبکه محلی (LAN) است. همچنین به عنوان تکرارگر یا متمرکز کننده شناخته می شود. هر دستگاهی که به یک هاب متصل است در همان زیرشبکه قرار دارد و تمام داده های منتقل شده را دریافت می کند.