معرفی هاب و نحوه ی عملکرد آن

با وجود افزایش گستردگی استفاده از ابزار سوئیچ، هاب ها هنوز در بسیاری از شبکه ها استفاده می شوند. در این مطلب به معرفی ابزار هاب پرداخته و نحوه ی عملکرد آن را شرح خواهیم داد. بدین منظور ابتدا لازم است که با برخی از تعاریف و عبارات مهم در این زمینه آشنا شوید. با ما همراه باشید.

دامنه

تمامی کامپیوترهای حاضر در یک شبکه، عضوی از یک دامنه ی مشترک هستند. و از تمامی رویدادهای رخ داده در این دامنه مطلع خواهند شد.

دامنه ی تصادم

در صورت ایجاد تصادم میان دو کامپیوتر حاضر در شبکه، سایر کامپیوترها از این تصادم آگاه می شوند. به این ویژگی دامنه ی تصادم یا Collision Domain گفته می شود. ویژگی که ابزار سوئیچ از آن بی بهره است.

دامنه ی پراکندگی

در دامنه ی پیشرو، یک پیام به تمامی کامپیوترهای عضو شبکه ارسال می شود. البته هر دو ابزار هاب و سوئیچ با دامنه ی پراکندگی سازگار نبوده و بدین خاطر به یک روتر نیاز دارند. لازم به ذکر است که دامنه ی پراکندگی در زبان انگلیسی توسط عبارت Broadcast Domain بیان می شود.

برای ایجاد سازگاری میان هاب یا سویچ و دامنه ی پراکندگی یا دامنه ی تصادم، می توان از تجهیزات مختلفی استفاده نمود. ابزار سوئیچ به صورت مجزا قادر به ساخت دامنه ی تصادم است. اما قادر به ساخت دامنه ی پراکندگی نخواهد بود. این در حالی است که ابزار هاب، قادر به ساخت هر دو دامنه ی پیشرو نیست. بدین منظور از تجهیز روتر به منظور ساخت دامنه ی تصادم و پراکندگی به شکلی مجزا استفاده می شود.

ابزار هاب دارای انواع مختلفی است که در ادامه ی مطلب آنها را معرفی خواهیم کرد:

- هاب قابل کنترل: هاب پیشرو به صورت هوشمند طراحی شده و از انعطاف پذیری بالایی برخوردار است. به عنوان مثال مدیر یک شبکه با استفاده از این هاب و به شکل نرم افزاری، قادر به کنترل پورت ها بوده و در هر زمان می تواند آنها را فعال یا غیرفعال نماید.

- هاب مستقل: از این نوع هاب برای گروهی از کامپیوترها که به صورت جداگانه از کل شبکه در حال کار هستند. استفاده می شود.

- هاب پیمانه ای: این نوع هاب مجهز به یک کارت یا شاسی است. کاربر با استفاده از این کارت می تواند تعداد درگاه های هاب را افزایش دهد.

- هاب جمعی: هاب پیشرو از لحاظ کارکرد بسیار شبیه به هاب مستقل است. با این تفاوت که می توان تعدادی از آنها را به یکدیگر متصل کرده و از درگاه های جدید به منظور اتصال کامپیوترهای بیشتر استفاده نمود.

توضیحاتی در رابطه با نحوه ی عملکرد ابزار هاب

همان طور که گفته شد، هاب یکی از متداول ترین ابزار جهت اتصال دو یا چند کامپیوتر به یکدیگر است. برخلاف ابزار سوئیچ، هاب قادر به خواندن فریم داده ها نبوده و تنها تکرار آنها بر روی هر یک از درگاه ها را تضمین می دهد.

گره ها یا کامپیوترهایی که با بهره مندی از قوانین CSMA/CD قادر به اشتراک گذاری اترنت هستند. عضوی از دامنه ی تصادم خواهند بود. و همان طور که گفته شد، تمامی کامپیوترهای حاضر در یک دامنه، در صورت ایجاد تصادم، از آن آگاه می شوند.

کامپیوترها با استفاده از کابلی به نام UTP به هاب متصل می شوند. و هر کامپیوتر یا گره تنها قادر به اتصال به یکی از درگاه های هاب خواهد بود. به عنوان مثال با داشتن یک هاب 8 پورته، امکان اتصال هشت کامپیوتر به آن وجود دارد. لازم به ذکر است که در گذشته از کابل های کواکسیال به منظور اتصال کامپیوتر به هاب استفاده می شد.

عملکرد کلی ابزار هاب بسیار ساده است. به عنوان مثال، اگر یکی از کامپیوترهای متصل شده به هاب، شروع به ارسال داده کند. سایر درگاه های هاب، این داده ها را دریافت خواهند کرد.

به شکل جزئی تر، اگر کامپیوتر شماره ی یک فایلی را برای کامپیوتر شماره ی هفت ارسال کند. سایر کامپیوترهای عضو شبکه این فایل را دریافت خواهند کرد. اما در ادامه، هر یک از کامپیوترها داده ی دریافتی را بررسی کرده و در صورتی که تشخیص دهند که این اطلاعات متعلق به آنها نیست. به شکلی خودکار فایل مورد نظر نادیده گرفته می شود.

اما فرآیند بررسی فایل دریافتی توسط کارت شبکه ی موجود بر روی هر کامپیوتر انجام می شود. کارت شبکه ی پیشرو آدرس Mac مقصد دریافتی فایل را بررسی کرده و در صورت عدم تطابق آن با آدرس Mac کامپیوتر خود، فایل مذکور را حذف خواهد کرد.

معمولا تمامی هاب ها دارای پورت خاصی هستند. این پورت در کنار عملکردی معمولی، می تواند به عنوان یک درگاه Uplink مورد استفاده قرار گیرد. با بهره مندی از پورت Uplink کاربر می تواند یک هاب دیگر را به هاب موجود، متصل کرده و با افزایش تعداد کلی پورت ها، کامپیوترهای بیشتری را وارد شبکه نماید.

به طور کلی، روش مذکور ارزان ترین راه جهت افزایش تعداد گره های یک شبکه است. اما در روش پیشرو با افزایش تعداد کامپیوترها، حجم داده های غیرضروری شبکه بالاتر می رود.

در بیشتر هاب ها از یک نشانگر LED جهت نشان دادن ارتباط هاب با گره استفاده می شود. در حالی که دیگر نشانگر LED در صورت ایجاد یک تصادم در دامنه فعال خواهد شد. در برخی دیگر از هاب ها، از یک نشانگر LED به منظور ارتباط هاب و گره و هم چنین نشان دادن فعالیت بین پورت ها استفاده می شود. به طوری که در صورت شروع فعالیت بین پورت ها، نشانگر شروع به چشمک زدن می کند. به علاوه در باقی شرایط نشانگر به طور پیوسته روشن خواهد بود.

نشانگر LED مربوط به تصادم، تنها زمانی روشن می شود که یک تصادم بر روی شبکه رخ دهد. و زمانی یک تصادم بر روی شبکه ایجاد می شود که دو کامپیوتر به صورت همزمان شروع به فعالیت کنند. در این حالت فریم های هر یک از دو کامپیوتر به یکدیگر برخورد کرده و از بین می روند. در این شرایط، تصادم شناسایی شده و نشانگر LED مربوط به آن بر روی هاب روشن می شود.

برخی از هاب ها دارای اتصال خاص BNC هستند. با استفاده از این ویژگی، کاربر می تواند یک کابل کواکسیال را به هاب متصل نماید. در این حالت نشانگر LED مربوط به اتصال BNC فعال خواهد شد.