هاب چیست و چگونه کار می‌کند؟

هاب چیست؟ در شبکه‌های کامپیوتری، هاب‌ها به عنوان نقاط اتصال مرکزی در یک شبکه عمل می‌کنند و به دستگاه‌ها اجازه می‌دهند تا با هم ارتباط برقرار کرده و داده‌ها را به اشتراک بگذارند. امروز در این مقاله قصد داریم نحوه کار Hub، انواع، کاربرد، مزایا و معایب آن را مورد بررسی قرار دهیم.

هاب چیست؟

هاب یکی از تجهیزات اکتیو شبکه است که به عنوان یک نقطه اتصال مرکزی در یک شبکه محلی (LAN) عمل می‌کند. وظیفه اصلی آن دریافت سیگنال‌های داده از دستگاه‌های متصل و پخش آن‌ها به سایر دستگاه‌های متصل، صرف نظر از گیرنده مورد نظر است. هاب‌ها در لایه فیزیکی (لایه 1) مدل OSI کار می‌کنند و بر انتقال داده‌های خام بدون هیچ گونه پردازش یا هوشمندی داده تمرکز می‌کنند.

کاربرد هاب چیست؟

هاب معمولاً برای شبکه‌های کوچک و محلی که نیازی به پردازش مقادیر زیادی داده ندارند، مناسب است. راه اندازی و نگهداری این نوع شبکه نسبت به انواع دیگر شبکه‌ها ساده‌تر و مقرون به صرفه‌تر می‌باشد و برای استفاده در دفتر خانگی یا مشاغل کوچک بسیار مناسب است. علاوه بر این، شبکه‌های هاب می‌توانند در موقعیت‌هایی که چندین کاربر نیاز به دسترسی همزمان به منابع مشترک، مانند چاپگرها یا سرورهای فایل دارند، مفید باشند.

شبکه‌های هاب نیز به دلیل پخش یکنواخت داده‌ها، مانع از تسلط یک دستگاه منفرد، بر روی پهنای باند موجود می‌شود. این به معنای آن است که تمام دستگاه‌های متصل باید از همان پهنای باند کلی استفاده کنند زیرا همگی به آن دسترسی مساوی دارند.

Hub

مزایای هاب

مزایای هاب چیست؟ استفاده از هاب در یک شبکه کامپیوتری چندین مزیت دارد که تعدادی از آن‌ها در زیر ذکر شده‌اند:

• سادگی استفاده: هاب‌ دستگاه‌های ساده‌ای است که نیاز به پیکربندی یا نصب نرم‌افزار برای مدیریت ندارد. می‌توانید به آسانی دستگاه‌ها را به هاب متصل کنید تا با یکدیگر ارتباط برقرار نمایند.
• اقتصادی بودن: Hub در مقایسه با دیگر اجزای شبکه همچون، سوئیچ و روتر، هزینه کمتری دارد.
• اتصال پایه شبکه: یک هاب اتصال پایه شبکه را فراهم می‌کند با اینکه اجازه می‌دهد دستگاه‌ها با یکدیگر در یک شبکه محلی ارتباط برقرار نمایند. این برای شبکه‌های کوچک که تعداد کمی دستگاه نیاز به اتصال دارند، مفید است.
• دسترسی گسترده: دستگاه‌های هاب‌ به طور گسترده در بازار موجود هستند. می‌توان آن‌ها را با تنوع مختلف از لحاظ پیکربندی تهیه کرد که این امکان را به شبکه می‌دهند تا بتواند با نیازهای مختلف سازگار باشد.
• سازگاری: انواع مختلف هاب‌ها با اکثر دستگاه‌ها و سیستم‌عامل‌ها سازگار هستند.
• قابلیت توسعه: هاب‌ها توسعه‌پذیر هستند؛ اگر نیاز باشد، می‌توان به آن‌ها هاب‌های دیگر افزود و از طریق کابل به هم متصل کرد. از این طریق، دستگاه‌های بیشتری نیز امکان دسترسی به اینترنت را پیدا می‌کنند.
• انعطاف‌پذیری: هاب‌ با طیف وسیعی از پروتکل‌های شبکه سازگار می‌باشد و می‌تواند انواع مختلفی از دستگاه‌ها مانند کامپیوترها، چاپگرها و سرورها را به هم متصل کند.

معایب هاب

• پهنای باند کم: هاب‌ها دارای پهنای باند محدودی هستند که بین تمام دستگاه‌های متصل به آن‌ها مشترک است. با اضافه شدن دستگاه‌های بیشتری به شبکه، پهنای باند موجود کاهش می‌یابد که منجر به کاهش سرعت انتقال داده می‌شود.
• از کار افتادن نقطه مرکزی به معنای قطعی کل شبکه: هاب یک نقطه مرکزی در شبکه می‌باشد که در آن همه دستگاه‌ها به هم متصل می‌شوند. اگر هاب از کار بیفتد، کل شبکه از کار می‌افتد.
• آسیب پذیری‌های امنیتی: هاب‌ها در لایه فیزیکی مدل ISO/OSI کار می‌کنند، به این معنی که هیچ ویژگی امنیتی ندارند. این امر آن‌ها را در برابر حملاتی مانند استراق سمع و شنود داده‌ها آسیب پذیر می‌کند
• طوفان‌های Broadcast: در یک شبکه مبتنی بر هاب، اگر یک دستگاه پیامی را پخش کند، همه دستگاه‌های دیگر در شبکه آن را دریافت می‌کنند. این می‌تواند منجر به طوفان Broadcast شود، که در آن پیام‌های زیادی به طور همزمان ارسال می‌شود، شبکه را مسدود و ارتباط را کند می‌کند.

هاب چگونه کار می‌کند؟

روش کار هاب چیست؟ هاب‌ها با دریافت سیگنال‌های داده از دستگاه‌های متصل و پخش مجدد آن‌ها به سایر دستگاه‌ها عمل می‌کنند. هنگامی که یک دستگاه داده ارسال می‌کند، هاب سیگنال را دریافت می‌کند و بلافاصله آن را به تمام دستگاه‌های متصل دیگر پخش می‌کند. این رویکرد پخش به عنوان انتقال “ذخیره و ارسال” شناخته می‌شود، که در آن هاب هیچ گونه فیلتر یا پردازش داده را انجام نمی‌دهد.

روش کار هاب

تفاوت هاب و سوییچ شبکه

فرق بین سوئیچ شبکه با هاب چیست؟ تفاوت اصلی بین هاب و سوئیچ در نحوه مدیریت انتقال داده در یک شبکه نهفته است.

یک هاب در لایه فیزیکی (لایه 1) مدل OSI کار می‌کند و به سادگی داده‌های دریافتی را به همه دستگاه‌های متصل پخش می‌کند. هنگامی که یک دستگاه داده‌ها را به یک هاب ارسال می‌کند، هاب داده‌ها را تکثیر کرده و به همه دستگاه‌های دیگر در شبکه ارسال می‌نماید. این رویکرد پخش یک دامنه تصادفی مشترک ایجاد می‌کند که در آن دستگاه‌ها برای پهنای باند شبکه رقابت می‌کنند. این فرایند، منجر به تراکم شبکه و کاهش عملکرد می‌شود.

در مقابل، یک سوئیچ در لایه پیوند داده (لایه 2) مدل OSI عمل کرده و انتقال داده‌ها را با استفاده از آدرس‌های MAC به صورت هوشمند مدیریت می‌نماید. هنگامی که یک دستگاه داده‌ها را به سوییچ ارسال می‌کند، سوئیچ آدرس MAC مقصد را مورد بررسی قرار می‌دهد و به‌طور انتخابی داده‌ها را فقط به دستگاهی با آن آدرس MAC خاص ارسال می‌کند.

مطالعه بیشتر: آدرس مک چیست؟

انواع هاب

انواع مختلف هاب‌ها در سه دسته قرار می‌گیرند. در ادامه آن‌ها را شرح می‌دهیم.

سه نوع مختلف هاب

اکتیو

هاب اکتیو به عنوان هاب برقی نیز شناخته می‌شود، برای کار کردن به یک منبع تغذیه خارجی نیاز دارد. این سیگنال‌های دریافتی را تقویت و بازسازی می‌کند و امکان انتقال داده‌ها را در فواصل طولانی‌تر بدون تخریب سیگنال فراهم می‌کند. هاب‌های فعال می‌توانند تعداد بیشتری از پورت‌ها را پشتیبانی کنند و آن‌ها را برای گسترش اتصال شبکه مناسب می‌کند.

پسیو

هاب پسیو که به آن هاب بدون برق نیز گفته می‌شود، نیازی به منبع تغذیه خارجی ندارد. این به سادگی یک اتصال فیزیکی بین دستگاه‌ها بدون تقویت یا بازسازی سیگنال ایجاد می‌کند. هاب‌های غیرفعال فواصل انتقال محدودی دارند و می‌توانند تنها تعداد کمتری پورت را پشتیبانی کنند.

هاب Passive

هوشمند

یک هاب هوشمند تمام ویژگی‌های هاب فعال را به اضافه برخی قابلیت‌های کنترلی و مدیریتی در اختیار دارد. با استفاده از این ویژگی خود می‌تواند برخی از مشکلات شبکه را شناسایی کرده و اطلاعات مرتبط با رویدادهای شبکه را نیز کسب نماید.

نکات مهم خرید هاب چیست؟

• به عنوان اولین نکته بایستی نوع هاب با توجه به نیازهای خاص، مشخص شود.
• گزینه بعدی قابلیت پشتیبانی و سازگاری هاب با پروتکل‌های شبکه و امنیت است.
• Signal Collision مورد دیگری که بایستی به آن توجه شود. این ویژگی مشخص می‌کند که هاب نحوه ارسال بسته‌ها را چگونه مدیریت می‌کند. مثلا اگر یک هاب داده‌ها را مستقیما از مبدا به مقصد ارسال نماید، با تکثیر آن‌ها پهنای باند شبکه را بیهوده مصرف می‌کند.

سخن پایانی

بدون شک با خواندن این مطلب پاسخ سوال هاب چیست را دریافت کرده‌اید. Hub در عین سادگی راه اندازی و مقرون به صرفه بودن می‌تواند برای شبکه‌های کوچک و محلی که نیازی به پردازش مقادیر زیادی داده ندارند، گزینه بسیار مناسبی باشد.

منبع: lenovo

فناوران آتیه گئومات

سوالات متداول

• هاب در شبکه چیست؟

هاب وسیله‌ای است که چندین کامپیوتر و دستگاه را به یکدیگر متصل می‌کند. هاب‌ها را می‌توان به عنوان تکرار کننده یا متمرکز کننده نیز نامید.

• وظایف یک هاب چیست؟

هاب به عنوان یک نقطه اتصال مرکزی در یک شبکه محلی (LAN) عمل می‌کند. وظیفه اصلی آن دریافت سیگنال‌های داده از دستگاه‌های متصل و پخش آن‌ها به سایر دستگاه‌های متصل، صرف نظر از گیرنده مورد نظر است.

• آیا روتر همان هاب است؟

روتر داده‌ها را به صورت بسته منتقل می‌کند. هاب داده‌ها را به شکل سیگنال‌های الکتریکی یا بیت‌ها منتقل می‌کند. روتر دستگاهی بسیار پیچیده و پرکاربرد است.