هاب چیست | معایب، کاربردها و انواع هاب چیست

هاب شبکه، ساده‌ترین دستگاه شبکه برای ارتباط دادن گره‌های یک شبکه محلی است که اغلب در کنار سوئیچ شبکه از آن نام برده می‌شود . هنگامی‌که هاب در یکی از درگاه‌های خود سیگنال یا همان بسته اطلاعاتی را دریافت می‌کند، آن‌ را تکثیر کرده و برای همه پورت‌ها ارسال می‌کند تا در نهایت گره مقصد بسته اطلاعاتی را دریافت کند. با این حال برای راه‌اندازی و گسترش شبکه‌های پیشرفته‌تر بسیار مهم است و در هنگام خرید تجهیزات شبکه باید به آن توجه شود. در ادامه با پاسخ به سؤال هاب چیست، شما را با این دستگاه کاربردی بیشتر آشنا می‌کنیم.

خدمات اکتیو شبکه را از متخصصان دریافت کنید

با دریافت خدمات اکتیو شبکه از متخصصان خبره شبکه، مطمئن خواهید بود که تمامی سرویس‌ها و نرم‌افزارها به درستی و بدون وقفه کار می‌کنند. روی لینک کلیک کنید و با شبکه‌ای پایدار به پتانسیل کامل خود در کسب و کارتان برسید.

خدمات اکتیو شبکهمشاوره رایگان

هاب چیست؟

هاب شبکه (Hub Network) یا هاب اترنت (Hub Ethernet)، ارزان قیمت‌‌ترین دستگاه توسعه‌دهنده شبکه است که عملکردی کاملا ساده دارد. هر بسته‌ای که به یک پورت هاب وارد می‌شود به سایر پورت‌ها ارسال می‌شود. مثلا اگر قرار باشد بسته‌ای برای یک کامپیوتر ارسال شود، فارغ از این‌که کامپیوتر به چه پورتی متصل است به پورت‌های دیگر نیز ارسال می‌شود و فقط کامپیوتری که آدرس مقصد است بسته را دریافت می‌کند. عکس این قضیه نیز صادق است. هنگامی ‌که کامپیوتر A پاسخی ارسال می‌کند، پاسخ برای تمام پورت‌های موجود در هاب ارسال می‌شود تا در نهایت گره مقصد بسته را دریافت کند.

هاب، دستگاه کوچکی است که چندین پورت اترنت دارد و با استفاده از کابل اترنت، کامپیوترها و دستگاه‌ها را به آن وصل می‌کنیم.

هاب شبیه به سوئیچ، گره‌های یک شبکه محلی را در یک نقطه به یکدیگر متصل می‌کند اما از تجهیزات لایه اول یا همان لایه فیزیکی است.  هاب برای ارسال بسته‌های اطلاعاتی از مبدا به مقصد به مک‌آدرسِ فرستنده و گیرنده نیازی ندارد، زیرا قرار نیست بسته برای یک گره مشخصی ارسال شود تا مک‌آدرس یا آدرس آی‌پی آن نیاز باشد. بنابراین وقتی یک گره شبکه در نظر داشته باشد بسته داده‌ای را برای گره دیگری ارسال کند، بسته را به هاب انتقال می‌دهد.

در مقاله تجهیزات اکتیو و پسیو شبکه چیست؟ به شکل کامل با انواع تجهیزات شبکه آشنا شوید.

کاربرد هاب

هاب مانند سوئیچ، گره‌های شبکه محلی را در یک نقطه به هم متصل می‌کند اما در مقایسه با دستگاه‌های پیشرفته‌تری مثل روتر و سوئیچ، عملکرد ساده‌تری دارد و به همین ترتیب قابلیت‌های کاربردی کمتری نیز ارایه می‌کند.

در شبکه‌های کوچکی که تنها چند دستگاه در آن‌ها قرار دارد و قرار نیست گره‌های تحت شبکه حجم زیادی از بسته‌های اطلاعاتی را مبادله کنند، هاب یک گزینه مقرون به صرفه است، زیرا به نسبت سوییچ‌های مدیریتی، غیر مدیریتی یا هوشمند ارزان‌تر است و پیچیدگی‌های مرسوم سوییچ‌ها را ندارد. علاوه بر این، به دلیل ساختار ساده‌ای که دارد، برای مدت زمان بیشتری قادر به خدمت‌رسانی است.

معایب هاب

هاب سیگنال را از پورت مبدا دریافت می‌کند، اما به دلیل عدم تشخیص این موضوع که بسته باید به چه پورت منتقل شود از رویکرد همه‌پخشی استفاده می‌کند و بسته را برای تمامی پورت‌ها ارسال می‌کند تا در نهایت گره مقصد بسته را دریافت کند. تکثیر و ارسال هر بسته اطلاعاتی به تمام پورت‌ها ترافیک زیادی ایجاد می‌کند و نه تنها از نظر مباحث امنیتی مشکل‌آفرین است، بلکه پهنای باند شبکه را بیهوده هدر می‌دهد.

چون بسته اطلاعاتی برای تمامی پورت‌ها ارسال می‌شود، پهنای باند شبکه را بیهوده مصرف می‌کند و مشکلات امنیتی مثل حمله‌های انکار سرویس (ddos) را پدید می‌آورد.

مشکل دیگری که هاب به وجود می‌آورد تصادم بسته‌ها است، زیرا این احتمال وجود دارد که چند گره به‌طور همزمان اقدام به ارسال بسته‌ای کنند و بسته‌ها در هاب به یکدیگر برخورد کنند و از دست بروند.

دامنه برخورد (collision domain)، سگمنتی از شبکه است که دو یا چند گره در آن سگمنت هم‌زمان بسته‌ای ارسال می‌کنند و داده‌های‌شان با هم برخورد می‌کند. گاهی تمام یک شبکه، دامنه برخورد به شمار می‌روند. برخی شبکه‌ها نیز به چند سگمنت تقسیم می‌شوند و هر سگمنت دامنه برخورد مجزایی دارد تا احتمال بروز مشکل به حداقل برسد. این حالت بیشتر در شبکه‌هایی اعمال می‌شود که از هاب به جای سوییچ استفاده کرده‌اند. در شکل زیر گره‌های متصل به پورت‌های هاب یک دامنه برخورد واحد تشکیل می‌دهند. در این حالت، هاب، شبکه را به صورت یک دامنه برخورد واحد می‌بیند.

انواع هاب

هاب‌های شبکه به سه گروه هاب‌ پسیو (passive hub)، هاب اکتیو (active hub) و هاب هوشمند (intelligent hub) طبقه‌بندی می‌شوند و هریک مزایای خاص خود را دارند. توضیح هر یک از این تجهیزات به شرح زیر است:

هاب‌ پسیو (passive hub)

هاب‌های پسیو عملکرد کاملا ساده‌ای دارند و تنها برای برقراری ارتباط گره‌های یک شبکه محلی با یکدیگر استفاده می‌شوند، به‌طوری که هر زمان یک بسته اطلاعاتی دریافت می‌کنند آن‌را برای تمامی پورت‌ها ارسال می‌کنند. هاب پسیو هیچ‌گونه کاری روی سیگنال‌های دریافتی انجام نمی‌دهند و نه قادر به به تقویت و نه بازتولید بسته‌ها هستند. بنابراین اگر بسته‌ای از دست برود، فرستنده دوباره باید این فرایند را تکرار کند.

هاب‌ اکتیو (active hub)

هاب‌های اکتیو مزیت بزرگی نسبت به هاب‌های پسیو دارند و توانایی تقویت سیگنال‌ها یا بازتولید بسته‌ها را دارند. به‌طور مثال، اگر سیگنال‌های دریافتی، آسیب دیده، اما هنوز قابل خواندن باشند، هاب اکتیو می‌تواند سیگنال‌های معیوب را قبل از تکثیر و ارسال به دیگر پورت‌ها، بازتولید و تقویت کند تا به شکل درستی به مقصد برسند. امروزه بیشتر هاب‌ها در گروه هاب‌های فعال قرار می‌گیرند.

هاب‌ هوشمند (intelligent hub)

هاب‌ هوشمند ضمن آن‌که مزایای شاخص هاب‌های اکتیو را دارد، برخی مکانیزم‌های کنترلی و مدیریتی در اختیار مصرف‌کنندگان قرار می‌دهد. هاب‌های هوشمند می‌توانند بخش عمده‌ای از مشکلات شبکه را شناسایی کنند و اطلاعاتی در مورد رخدادهای شبکه به دست آورند. 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.

هاب و روتر و سوئیچ شبکه چه فرقی با هم دارند؟

هاب و سوئیچ هر دو برای اتصال دستگاه‌های شبکه استفاده می‌شوند اما عملکرد متفاوتی دارند. هاب در لایه فیزیکی قرار دارد و داده‌ها را بدون توجه به مقصد به همه پورت‌ها ارسال می‌کند، در نتیجه احتمال تصادم و کاهش سرعت شبکه زیاد است. در مقابل، سوئیچ در لایه 2 یا 3 عمل کرده و با استفاده از آدرس‌های مک یا آی‌پی داده‌ها را فقط به مقصد مشخص می‌فرستد، بنابراین ترافیک بهینه‌تر مدیریت می‌شود. هاب ساده و نیمه‌دوطرفه است و پهنای باند را میان همه پورت‌ها تقسیم می‌کند، در حالی‌که سوئیچ فول‌داپلکس بوده و هر پورت با ظرفیت کامل کار می‌کند.

روتر یکی از تجهیزات اصلی شبکه است که وظیفه مسیریابی و برقراری ارتباط بین شبکه‌های محلی و اینترنت را بر عهده دارد. این دستگاه داده‌ها را بر اساس آدرس‌های IP هدایت می‌کند و برخلاف هاب و سوییچ که بیشتر در لایه‌های پایین‌تر کار می‌کنند، امکان اتصال شبکه‌های مختلف را فراهم می‌سازد. روترها معمولاً بی‌سیم هستند و علاوه بر پورت‌های محدود سیمی، قابلیت اشتراک‌گذاری اتصال را از طریق وای‌فای نیز دارند. برای افزایش تعداد درگاه‌ها می‌توان آن‌ها را به هاب یا سوییچ متصل کرد. در نهایت، تفاوت اصلی این تجهیزات در میزان هوشمندی و سطح پردازش آن‌هاست.

کدام هاب برای شما مناسب‌تر است؟

از مهم‌ترین نکات برای خرید هاب شبکه باید به نوع هاب (فعال، غیرفعال یا هوشمند)، پروتکل‌های قابل پشتیبانی، نحوه ارسال بسته‌ها، مکانیزم‌های امنیتی و نوع مکانیزم ارتباط پورت‌ها اشاره کرد. در مقاله نکات مهم خرید هاب شبکه این موارد را بیشتر توضیح داده‌ایم.

خدمات نصب و راه اندازی شبکه را به متخصصان بسپارید!

طبق آمارهای جهانی، نصب و راه‌ اندازی شبکه به صورت استاندارد، هزینه‌های آتی شرکت را 10 تا 50 درصد کاهش می‌دهد. متخصصان فالنیک آماده‌ی ارائه مشاوره و اجرای پروژه‌های نصب و راه‌اندازی شبکه‌ به صورت حرفه‌ای و استاندارد هستند. همین حالا تماس بگیرید.

خدمات نصب و راه اندازی شبکهمشاوره رایگان

خلاصه این مقاله

هاب شبکه، ساده‌ترین دستگاه لایه فیزیکی برای اتصال گره‌ها در شبکه‌های محلی کوچک است. این دستگاه سیگنال را از یک پورت دریافت و بدون نیاز به آدرس‌دهی، برای تمامی پورت‌های دیگر ارسال می‌کند. این روش، با وجود سادگی و مقرون‌به‌صرفه بودن برای شبکه‌های با تبادل داده کم، معایبی چون ایجاد ترافیک بالا، هدررفت پهنای باند و احتمال تصادم بسته‌ها را دارد. برای غلبه بر این مشکلات، انواع پیشرفته‌تری از هاب‌ها ارائه شده‌اند: ۱. هاب‌های اکتیو: سیگنال‌ها را تقویت و بازتولید می‌کنند تا کیفیت انتقال بهبود یابد. ۲. هاب‌های هوشمند: علاوه بر تقویت سیگنال، قابلیت‌های کنترلی و مدیریتی دارند و می‌توانند مشکلات شبکه را شناسایی کرده و آمارهای بی‌درنگ ارائه دهند (مثلاً از طریق SNMP). در انتخاب هاب، توجه به نوع آن (فعال، غیرفعال یا هوشمند)، پروتکل‌های پشتیبانی شده و مکانیزم‌های امنیتی، یک گام عملی مهم برای بهینه‌سازی عملکرد شبکه است.