هاب شبکه چیست؟ + انواع hub و کاربرد آن
میتوانید خلاصهای کوتاه از محتوای مقاله را با استفاده از هوش مصنوعی دریافت نمایید.
هاب ابتداییترین وسیله در شبکه است که چندین رایانه و سایر دستگاههای شبکه را به یکدیگر متصل میکند. در واقع هاب نقطه اتصال مشترک بین دستگاههای یک شبکه است. زمانی که این دستگاه در یکی از درگاههای خود سیگنالی را دریافت میکند، آن را تکثیر و برای همه پورتها میفرستد؛ در نهایت گره مقصد بسته اطلاعاتی را دریافت میکند. در ادامه به معرفی هاب و انواع آن، مزایا، معایب و کاربردهای هاب میپردازیم.
با ما همراه باشید.
hub چیست؟
هاب (hub) ارزانترین و سادهترین دستگاه توسعه دهنده شبکه است. عملکرد این دستگاه بسیار ساده بوده اما در عین حال کارایی بسیار بالایی دارد. با استفاده از هاب به سادگی میتوان یک شبکه کوچک راه اندازی کرد. هابها چندین پورت اترنت دارند و با استفاده از کابل اترنت، کامپیوترها و دستگاهها به هاب متصل میشوند. در استفاده از این دستگاه برای ارسال بستههای اطلاعاتی نیازی به آدرس مبدا و مقصد وجود ندارد. زیرا عملکرد این دستگاه به گونهای است که بسته به یک گره مشخص ارسال نمی شود و هر بستهای که به یک پورت شبکه وارد میشود به سایر پورتها نیز ارسال میگردد.
برای مثال، اگر قرار باشد بستهای برای یک کامپیوتر ارسال شود، فارغ از اینکه کامپیوتر به چه پورت شبکهای متصل است این بسته به سایر پورتها نیز ارسال میشود. اما فقط کامپیوتری که آدرس مقصد است بسته را دریافت میکند. عکس این مسئله نیز برقرار است. هنگامی که یک کامپیوتر پاسخی را ارسال میکند، پاسخ برای تمامی پورتهای موجود در هاب ارسال میشود، اما در نهایت گره مقصد بسته را دریافت میکند.
انواع hub
از نظر فنی هابها به سه دسته هابهای پسیو (Passive hub)، هابهای اکتیو (Active hub) و هابهای هوشمند (Intelligent hub) تقسیم میشوند. در ادامه به معرفی هر یک از آنها میپردازیم:
هابهای پسیو (Passive hub)
عملکرد هابهای پسیو بسیار ساده است. این دسته از هابها برای برقراری ارتباط بین گرههای یک شبکه محلی استفاده میشوند. هابهای پسیو در برابر سیگنالهای دریافتی هیچ عکس العملی نداشته و هیچ کاری بر روی آنها انجام نمی دهند. به همین علت این دسته از هابها قادر به تقویت و یا تولید دوباره سیگنالها نمی باشند. از این رو اگر بستهای از دست برود فرستنده باید دوباره فرایند را تکرار کند.
هابهای اکتیو (Active hub)
یکی از ویژگیهای هابهای اکتیو نسبت به هابهای پسیو توانایی بازتولید و تقویت سیگنالهای دریافتی است. در واقع هابهای اکتیو میتوانند سیگنالهای آسیب دیده را قبل از ارسال به پورت های دیگر تقویت و دوباره تولید کنند تا به شکل صحیحی به مقصد برسند. امروزه بیشتر هابها در دسته هابهای اکتیو قرار می گیرند.
هابهای هوشمند (Intelligent hub)
هابهای هوشمند علاوه بر دارا بودن ویژگیها و مزایای هاب های اکتیو، به برخی از نرم افزارهای مدیریتی مجهز هستند. هابهای هوشمند میتوانند بخش بزرگی از مشکلات شبکه را شناسایی و اطلاعاتی درباره اتفاقات و رخدادهای شبکه به دست آورند.
مزایای استفاده از hub
چند مورد از مزایای استفاده از هابها در شبکه عبارتند از:
- نحوه کار با هابها بسیار ساده است.
- از انواع مختلف رسانه های موجود در شبکه پشتیبانی میکنند.
- به تنظیمات و پیکربندی برای استفاده نیاز ندارند.
- نسبت به سوئیچ ها قیمت پایین تری دارند.
- با استفاده از هاب میتوان انواع مختلفی از رسانهها را به یکدیگر متصل کرد.
- هابها میتوانند مسافت کل شبکه را گسترش دهند.
معایب استفاده از hub
هابها با وجود مزایای قابل توجه معایبی نیز دارند. از جمله معایب هابها میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- هابها پهنای باند زیادی مصرف کرده و ترافیک شبکه را بیهوده افزایش می دهند.
- تکثیر سیگنالها در شبکه میتواند باعث ایجاد پدیده برخورد (Collision) بین دادهها شود؛ در نتیجه، انتقال صحیح اطلاعات با مشکل مواجه شده و ممکن است شبکه کارایی لازم را نداشته باشد.
- یکی دیگر از معایب هاب نیمه دو طرفه بودن پورتهای آن است. برخلاف سوئیچ که دستگاهی تمام دو طرفه است و تمام پورتهای آن میتوانند همزمان فرستنده و گیرنده باشند؛ در هاب دو پورت شبکه همزمان نمیتوانند برای هم سیگنال بفرستند.
- همان طور که گفتیم هابها سیگنال دریافتی از دستگاه مبدا را نه فقط به مقصد واقعی بلکه سایر پورتها نیز ارسال میکنند. این موضوع امکان بروز حملات امنیتی شبکه را افزایش میدهد.
تفاوت hub و سوئیچ شبکه
هاب شبکه و سوئیچ شبکه دو مفهومی هستند که همیشه با هم ارتباط دارند. در این بخش به مقایسه آنها میپردازیم.
هاب شبکه
- انتقال داده: یک هاب تمام دادههای ورودی را به هر دستگاه متصل به شبکه ارسال میکند، بدون توجه به گیرنده مورد نظر. این امر ترافیک شبکه غیرضروری ایجاد میکند.
- کارایی: از آنجایی که هر دستگاه تمام دادهها را دریافت میکند، این موضوع منجر به ازدحام شبکه میشود زیرا دستگاههای بیشتری به طور هم زمان ارتباط برقرار میکنند. هرچه تعداد دستگاهها در شبکه بیشتر باشد، عملکرد کلی کندتر میشود.
- عملکرد: هابها تنها میتوانند یک انتقال داده را در هر زمان مدیریت کنند، به این معنی که اگر دو دستگاه سعی کنند به طور هم زمان داده ارسال کنند، تصادفاتی رخ میدهد که باعث کندتر شدن شبکه میشود.
- امنیت: یک هاب بین دستگاهها تمایز قائل نمیشود، بنابراین همه دستگاهها هر قطعه دادهای را مشاهده میکنند و این موضوع امنیت کمتری را به همراه دارد؛ زیرا هر دستگاه میتواند به اطلاعات مربوط به دستگاه دیگر دسترسی پیدا کند.
- استفاده در شبکههای مدرن: هابها به دلیل عملکرد ضعیف و مشکلات امنیتی خود، اکنون عمدتاً منسوخ شدهاند. آنها به ندرت در محیطهای شبکه مدرن استفاده میشوند.
سوئیچ شبکه
- انتقال داده: یک سوئیچ دادهها را فقط به دستگاه خاصی که به آن نیاز دارد ارسال میکند. این رویکرد هدفمند ترافیک شبکه غیر ضروری را کاهش میدهد و ارتباطات را تسریع میکند.
- کارایی: سوئیچها بسیار کارآمدتر هستند؛ زیرا میتوانند چندین مکالمه بین دستگاههای مختلف را به طور هم زمان بدون تداخل مدیریت کنند.
- عملکرد: با استفاده از سوئیچ، تصادفات داده به حداقل میرسد و این امر به شبکه اجازه میدهد تا به طور مؤثرتری بدون افت عملکرد مقیاس پذیر شود. این موضوع انتقال داده سریعتر و قابل اعتمادتر را در حین رشد شبکه تضمین میکند.
- امنیت: سوئیچها امنیت بهتری ارائه میدهند؛ زیرا دادهها فقط به گیرنده مورد نظر ارسال میشوند. علاوه بر این، سوئیچها میتوانند ویژگیهای امنیتی مانند VLANها (شبکههای محلی مجازی) را برای جداسازی و حفاظت از نواحی حساس شبکه پیاده سازی کنند.
- استفاده در شبکههای مدرن: سوئیچها به دلیل عملکرد، کارایی و امنیت برتر خود به طور کامل جایگزین هابها شدهاند و آنها را به دستگاه استاندارد برای شبکههای مدرن تبدیل کردهاند.
| ویژگی | هاب (Hub) | سوئیچ (Switch) |
|---|---|---|
| انتقال داده | داده را به همه دستگاهها ارسال میکند. | داده را فقط به دستگاه مقصد میفرستد. |
| کارایی | با افزایش دستگاهها کند و شلوغ میشود. | چندین ارتباط را هم زمان مدیریت میکند. |
| عملکرد | برخورد دادهها بیشتر و سرعت کمتر است. | برخورد دادهها کمتر و سرعت بیشتر است. |
| امنیت | پایین؛ همه دستگاهها دادهها را میبینند. | بالاتر؛ داده فقط به مقصد میرسد. |
| استفاده امروزی | تقریبا منسوخ شده است. | استاندارد شبکههای مدرن است. |
امنیت در هاب
هابها به دلیل اینکه دادهها را به تمام دستگاههای موجود در شبکه ارسال میکنند، امنیت بسیار پایینی دارند. همین ضعف امنیتی، در کنار عملکرد ضعیفتر، باعث شده است که امروزه استفاده از هابها بسیار محدود شده و تقریبا منسوخ شوند.
در مقابل، سوئیچها با ارسال داده فقط به دستگاه مقصد، امنیت و کارایی بالاتری ارائه میدهند. هرچند هزینه خرید سوئیچ معمولا بیشتر از هاب است، اما این افزایش هزینه در برابر مزایای آن، مانند سرعت، امنیت و پایداری بیشتر شبکه، کاملا منطقی است.
در انتخاب بین هزینه و امنیت، توصیه میشود امنیت شبکه را فدای کاهش هزینه نکنید. هابها دیگر گزینه مناسبی برای شبکههای امروزی نیستند و استفاده از سوئیچ انتخاب بهتر و کاربردیتری خواهد بود.
چرا باید از هاب استفاده کرد؟
با وجود اینکه سوئیچها عملکرد بهتری نسبت به هابها دارند، چه عواملی باعث شده است که هابها هنوز در برخی شبکهها کاربرد داشته باشند؟
هابها به دلیل ساختار سخت افزاری سادهتر، قیمت به مراتب پایینتری نسبت به سوئیچها دارند؛ از این رو برای شبکههای کوچک یا مصارف عادی روزمره، انتخابی به صرفه و هوشمندانه محسوب میشوند. علاوه بر جنبههای اقتصادی، هاب به دلیل پخش یکنواخت ترافیک در تمامی پورتها (Broadcasting)، ابزاری عالی برای مانیتورینگ شبکه و تحلیل دادهها توسط نرم افزارهای مدیریت از راه دور سرور است. همچنین در سناریوهای خاص، هاب میتواند به عنوان یک نقطه اتصال میانی، هماهنگی و ارتباط بین چند سوئیچ مختلف را به شکلی ساده و موثر برقرار سازد.
اگر دانشجو هستید و برای انجام پروژههای دانشگاهی، تمرینهای شبکه و اجرای نرم افزارهای تخصصی به یک محیط آنلاین نیاز دارید، میتوانید با خرید سرور مجازی، منابع مورد نیاز خود را با هزینه مناسب در اختیار داشته باشید.
کلام آخر
هاب یکی از سادهترین تجهیزات شبکه است که با وجود ساختار ساده و قیمت پایین، محدودیتهایی مانند ایجاد ترافیک اضافی، افزایش Collision و امنیت پایین دارد. به همین دلیل، با گسترش شبکهها و افزایش نیاز به سرعت، کارایی و امنیت، سوئیچها جایگزین هابها شدهاند و امروزه گزینه استانداردتری برای شبکههای مدرن محسوب میشوند. بنابراین اگرچه آشنایی با نحوه کار و کاربرد هاب برای درک مفاهیم شبکه اهمیت دارد، در بیشتر شبکههای امروزی استفاده از سوئیچ انتخاب مناسبتر و کاربردیتری خواهد بود.
سوالات متداول
هاب دستگاهی است که چندین کامپیوتر و دستگاه را در یک شبکه متصل میکند و دادهها را به همه دستگاههای متصل پخش میکند.
هاب دادهها را به همه دستگاهها ارسال میکند، در حالی که سوئیچ دادهها را فقط به دستگاه خاصی که برای آن در نظر گرفته شده است، هدایت میکند.
منابع
- https://www.alliedtelesis.com/nl/en/foundations/difference-between-network-switch-and-hub
اولین دیدگاه را اضافه کنید.