هاب و نحوه عملکرد آن

 سخاروش - هاب از جمله تجهيزات سخت افزارى است که از آن به منظور برپاسازى شبکه هاى کامپيوترى استفاده مى شود . گرچه در اکثر شبکه هائى که امروزه ايجاد مى گردد از سوئيچ در مقابل هاب استفاده مى گردد، ولى ما همچنان شاهد استفاده از اين نوع تجهيزات سخت افزارى در شبکه هاى متعددى مى باشيم .

در اين مطلب قصد داريم به بررسى هاب و نحوه عملکرد آن اشاره نمائيم . قبل از پرداختن به اصل موضوع لازم است در ابتدا با برخى تعاريف مهم که در ادامه بدفعات به آنان مراجعه خواهيم کرد ، بيشتر آشنا شويم .

Doamin : تمامى کامپيوترهاى عضوء يک domain هر اتفاق و يا رويدادى را که در domain اتفاق مى افتد ، مشاهده و يا خواهند شنيد .

Collision Domain : در صورت بروز يک تصادم ( Collision ) بين دو کامپيوتر، ساير کامپيوترهاى موجود در domain آن را شنيده و آگاهى لازم در خصوص آن چيزى که اتفاق افتاده است را پيدا خواهند کرد . کامپيوترهاى فوق عضوء يک Collision Domain يکسان مى باشند. تمامى کامپيوترهائى که با استفاده از هاب به يکديگر متصل مى شوند ، عضوء يک Collision Domain يکسان خواهند بود ( بر خلاف سوئيچ ) .

Broadcast Domain : در اين نوع domain ، يک پيام broadcast ( يک فريم و يا داده که براى تمامى کامپيوترها ارسال مى گردد) براى هر يک از کامپيوترهاى موجود در doamin ارسال مى گردد . هاب و سوئيچ با موضوع broadcast domain برخورد مناسبى نداشته ( ايجاد حوزه هاى مجزاء ) و در اين رابطه به يک روتر نياز خواهد بود .

به منظور برخورد مناسب ( ايجاد حوزه هاى مجزاء ) با collision domain ، broadcast domain و افزايش سرعت و کارائى يک شبکه از تجهيزات سخت افزارى متعددى استفاده مى شود . سوئيچ ها collision domain مجزائى را ايجاد مى نمايند ولى در خصوص broadcast doamin بدين شکل رفتار نمى نمايند . روترها ، broadcast domain و collision domain مجزائى را ايجاد نموده و در مقابل هاب ، قادر به ايجاد broadcast doamin و Collision domain جداگانه نمى باشد . شکل زير يک نمونه هاب هشت پورت را نشان مى دهد ( D-Link DE-808TP 10Mbps Ethernet 8-Port Mini-Hub ) .


منبع : سايت D-Link

آشنائى با نحوه عملکرد هاب
هاب ، يکى از تجهيزات متداول در شبکه هاى کامپيوترى و ارزانترين روش اتصال دو و يا چندين کامپيوتر به يکديگر است . هاب در اولين لايه مدل مرجع OSI فعاليت مى نمايد . آنان فريم هاى داده را نمى خوانند ( کارى که سوئيچ و يا روتر انجام مى دهند ) و صرفا" اين اطمينان را ايجاد مى نمايند که فريم هاى داده بر روى هر يک از پورت ها ، تکرار خواهد شد.

گره هائى که يک اترنت و يا Fast Ethernet را با استفاده از قوانين CSMA/CD به اشتراک مى گذارند ، عضوء يک Collision Domain مشابه مى باشند . اين بدان معنى است که تمامى گره هاى متصل شده به هاب بخشى از Collision domain مشابه بوده و زمانى که يک collision اتفاق مى افتد ، ساير گره هاى موجود در domain نيز آن را شنيده و از آن متاثر خواهند شد .
کامپيوترها و يا گره هاى متصل شده به هاب از کابل هاى ( UTP (Unshielded Twisted Pair ، استفاده مى نمايند. صرفا" يک گره مى تواند به هر پورت هاب متصل گردد. مثلا" با استفاده از يک هاب هشت پورت ، امکان اتصال هشت کامپيوتر وجود خواهد داشت .زمانى که هاب ها به متداولى امروز نبودند و قيمت آنان نيز گران بود ، در اکثر شبکه هاى نصب شده در ادارات و يا منازل از کابل هاى کواکسيال، استفاده مى گرديد.

نحوه کار هاب بسيار ساده است . زمانى که يکى از کامپيوترهاى متصل شده به هاب اقدام به ارسال داده ئى مى نمايد ، ساير پورت هاى هاب نيز آن را دريافت خواهند کرد ( داده ارسالى تکرار و براى ساير پورت هاى هاب نيز فرستاده مى شود ) . شکل زير نحوه عملکرد هاب را نشان مى دهد .



همانگونه که در شکل فوق مشاهده مى نمائيد ، گره يک داده ئى را براى گره شش ارسال مى نمايد ولى تمامى گره هاى ديگر نيز داده را دريافت خواهند کرد . در ادامه ، بررسى لازم در خصوص داده ارسالى توسط هر يک از گره ها انجام و در صورتى که تشخيص داده شود که داده ارسالى متعلق به آنان نيست ، آن را ناديده خواهند گرفت .

عمليات فوق از طريق کارت شبکه موجود بر روى کامپيوتر که آدرس MAC مقصد فريم ارسالى را بررسى مى نمايد ، انجام مى شود .کارت شبکه بررسى لازم را انجام و در صورت عدم مطابقت آدرس MAC موجود در فريم ، با آدرس MAC کارت شبکه ، فريم ارسالى دور انداخته مى گردد .

اکثر هاب ها داراى يک پورت خاص مى باشند که مى تواند به صورت يک پورت معمولى و يا يک پورت uplink رفتار نمايد . با استفاده از يک پورت uplink مى توان يک هاب ديگر را به هاب موجود، متصل نمود. بدين ترتيب تعداد پورت ها افزايش يافته و امکان اتصال تعداد بيشترى کامپيوتر به شبکه فراهم مى گردد .روش فوق گزينه اى ارزان قيمت به منظور افزايش تعداد گره ها در يک شبکه است ولى با انجام اين کار شبکه شلوغ تر شده و همواره بر روى آن حجم بالائى داده غير ضرورى در حال جابجائى است. تمامى گره ها ، عضوء يک Broadcast domain و collision domain يکسانى مى باشند ، بنابراين تمامى آنان هر نوع collision و يا Broadcast را که اتفاق خواهد افتاد ، مى شنوند .

در اکثر هاب ها از يک LED به منظور نشان دادن فعال بودن ارتباط برقرار شده بين هاب و گره و از LED ديگر به منظور نشان دادن بروز يک collision ، استفاده مى گردد . ( دو LED مجزاء ) . در برخى از هاب ها دو LED مربوط به فعال بودن لينک ارتباطى بين هاب و گره و فعاليت پورت با يکديگر ترکيب و زمانى که پورت در حال فعاليت است ، LED مربوطه چشمک زن شده و زمانى که فعاليتى انجام نمى شود، LED فوق به صورت پيوسته روشن خواهد بود .




LED مربوط به Collision موجود بر روى هاب ها زمانى روشن مى گردد که يک collision بوجود آيد . Collision زمانى بوجود مى آيد که دو کامپيوتر و يا گره سعى نمايند در يک لحظه بر روى شبکه صحبت نمايند . پس از بروز يک Collision ، فريم هاى مربوط به هر يک از گره ها با يکديگر برخورد نموده و خراب مى گردند . هاب به منظور تشخيص اين نوع تصادم ها به اندازه کافى هوشمند بوده و براى مدت زمان کوتاهى چراغ مربوط به collision روشن مى گردد . ( يک دهم ثانيه به ازاى هر تصادم ) .
تعداد اندکى از هاب ها داراى يک اتصال خاص از نوع BNC بوده که مى توان از آن به منظور اتصال يک کابل کواکسيال ، استفاده نمود . پس از اتصال فوق ، LED مربوط به اتصال BNC روى هاب روشن مى گردد.

  
نویسنده : سید هادی جلیلیان ; ساعت ٤:٠۸ ‎ق.ظ روز چهارشنبه ٢٥ شهریور ،۱۳۸۳