hub چیست؟

هاب (Hub) یک نقطه اتصال متداول است که به آن هاب شبکه نیز می گویند، که برای اتصال دستگاهها در شبکه استفاده می شود. و به عنوان یک اتصال مرکزی، برای تمام دستگاه هایی که به آن متصل می شوند، عمل می کند. hub دارای پورت های بی شماری است. اگر بسته ای(packet) به یک پورت برسد، همه قسمت های شبکه قادر به دیدن آن هستند، زیرا بسته در پورت های دیگر کپی شده است. hub شبکه، فاقد جداول مسیریابی یا اطلاعاتی است (برخلاف سوئیچ شبکه یا روتر).

اگرچه بیشتر هاب ها می توانند مشکلات شبکه یا خطاهایی مانند برخورد(Collision) را تشخیص دهند، اما توزیع تمام اطلاعات، به چندین پورت می تواند یک خطر امنیتی به همراه داشته باشد و باعث ایجاد گلوگاه شود. hub های شبکه، در گذشته محبوب بودند زیرا در مقایسه با سوئیچ یا روتر ارزان تر بودند. امروزه، سوئیچ ها بسیار ارزان تر از hub هستند و راه حل بهتری برای هر شبکه ارائه می دهند. بعلاوه، hub بدون آدرس IP است.

hub ها یک اتصال فیزیکی اختصاصی را برای هر دستگاه فراهم می کنند که این امر، به کاهش احتمال خرابی یک رایانه که باعث از بین رفتن اتصال همه رایانه ها می شود، کمک می کند. با این حال، از آنجا که هاب هنوز یک دستگاه پهنای باند مشترک است، به اتصال نیمه دوطرفه محدود می شود. برخوردها (Collisions) نیز هنوز به عنوان مسئله ای باقی مانده اند، بنابراین hub به بهبود عملکرد شبکه کمک نمی کند.

انواع هاب ها (Types of Hub) :

۱-هاب کنترل پذیر (manageable):

یک نوع هاب هوشمند و انعطاف‌پذیر می‌باشد. بدین معنی که هر یک از درگاه‌های ports آن توسط مدیر شبکه از طریق نرم‌افزار می‌توانند فعال یا غیرفعال شوند.

۲-هاب مستقل (stand-alone):

این نوع هاب برای یک گروه از رایانه هایی  که به‌طور مجزا از کل شبکه کار می‌کنند، به کار می‌رود.

۳-هاب پیمانه‌ای (modular):

این نوع هاب با یک کارت همراه است و توسط این کارت می‌توان تعداد درگاه‌های آن را افزایش داد.

۴-هاب پشته‌ای (stackable):

این نوع هاب شبیه هاب مستقل می‌باشد. با این تفاوت که تعدادی از آن‌ها را می‌توان مثل یک سوکت به یکدیگر متصل کرد تا تعداد پورت‌های کل هاب آن افزایش یایند.

۵-هاب‌ پسیو (passive hub):

هاب های خنثی 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.

۶-هاب‌ فعال (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.

۷-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 و… آمارهای لحظه ای ارائه داد.

کاربردهای Hub

کاربردهای مهم hub در زیر بیان شده است:

• از هاب برای ایجاد شبکه های خانگی کوچک استفاده می شود.
• برای نظارت شبکه استفاده می شود.
• همچنین در سازمانها برای ایجاد اتصال استفاده می شوند.
• می توان از آن برای ایجاد دستگاهی که خارج از شبکه موجود باشد، استفاده کرد.

برخی از مزایای هاب شبکه

• هاب نیز مانند سوئیچ، وسیله‌ای برای ایجاد شبکه است. هاب، گره‌های شبکه‌ محلی را در نقطه‌ای مشترک به هم متصل می‌کند.
• هاب‌های شبکه معمولا ارزان هستند و از سوئیچ کم‌هزینه‌ترند.
• کار کردن با هاب آسان است. هاب‌های شبکه کلا به پیکربندی و تنظیمات خاصی نیاز ندارند.

برخی از معایب هاب شبکه

• مهم‌ترین عیب‌ هاب شبکه این است که به‌جای انتقال مستقیم بسته‌های داده از مبدا به مقصد، هر بسته را تکثیر می‌کند و آن را به همه دیگر پورت‌ها می‌فرستد که یکی از نتایج آن، ایجاد ترافیک بیهوده‌ و مصرف پهنای باند شبکه است.
• تکثیر سیگنال همچنین به بروز پدیده برخورد یا تصادف سیگنال‌ها (signal collision) منجر می‌شود. اما سوئیچ چنین ضعفی ندارد و احتمال بروز خطای برخورد در آن تقریبا صفر است.
• با توجه به این‌که هاب سیگنال‌ دریافتی از دستگاه مبدا را نه فقط به مقصد واقعی که به دیگر پورت‌ها نیز ارسال می‌کند، زمینه برای بروز حملات امنیتی بوکشی شبکه (network sniffing) فراهم می‌شود.
• پورت‌های هاب، نیمه‌دوطرفه (half-duplex) هستند؛ بدین معنا که دو پورت هم‌زمان نمی‌توانند برای هم سیگنال بفرستند. زمانی که یکی از پورت‌ها فرستنده است، دیگری فقط گیرنده است و بالعکس. اما سوئیچ دستگاهی تمام‌دوطرفه (full-duplex) است، زیرا تمام پورت‌های آن می‌توانند هم‌زمان فرستنده و گیرنده باشند.

این کاستی‌ها و معایب سبب شده‌اند تا امروزه حتی در بسیاری از شبکه‌های کوچک محلی نیز سوئیچ شبکه جایگزین هاب شبکه شود. سوئیچ، دادوستد سیگنال‌ بین پورت‌های خود را بسیار کارآمدتر و بهینه‌تر مدیریت می‌کند و هر سیگنال را فقط به مقصد واقعیش می‌فرستد.

ویژگی های هاب

• با پهنای باند و پخش broadcasting عمل می کند.
• شامل فقط یک دامنه برخورد و دامنه پخش (broadcast) است.
• در لایه فیزیکی مدل OSI کار می کند و همچنین از حالت انتقال نیمه دو طرفه(half-duplex) پشتیبانی می کند.
• نمی تواند یک شبکه محلی مجازی(LAN) ایجاد کند و از پروتکل درخت پوشا پشتیبانی نمی کند.
• علاوه بر این، عمدتاً برخورد بسته ها در داخل هاب رخ می دهد.
• همچنین دارای ویژگی انعطاف پذیری است، به این معنی که سرعت انتقال بالا به دستگاه های مختلف را دارد.