تبلیغات
شبکه cisco و Microsoft - هاب و نحوه عملکرد آن
نویسنده :مهدی مرادی
تاریخ:جمعه 30 دی 1390-07:28 ب.ظ

هاب و نحوه عملکرد آن

هاب از جمله تجهیزات سخت افزارى است که از آن به منظور برپاسازى شبکه هاى کامپیوترى استفاده مى شود . گرچه در اکثر شبکه هائى که امروزه ایجاد مى گردد از سوئیچ در مقابل هاب استفاده مى گردد، ولى ما همچنان شاهد استفاده از این نوع تجهیزات سخت افزارى در شبکه هاى متعددى مى باشیم .

در این مطلب قصد داریم به بررسى هاب و نحوه عملکرد آن اشاره نمائیم . قبل از پرداختن به اصل موضوع لازم است در ابتدا با برخى تعاریف مهم که در ادامه بدفعات به آنان مراجعه خواهیم کرد ، بیشتر آشنا شویم .

Doamin : تمامى کامپیوترهاى عضوء یک domain هر اتفاق و یا رویدادى را که در domain اتفاق مى افتد ، مشاهده و یا خواهند شنید .

Collision Domain : در صورت بروز یک تصادم ( Collision ) بین دو کامپیوتر، سایر کامپیوترهاى موجود در domain آن را شنیده و آگاهى لازم در خصوص آن چیزى که اتفاق افتاده است را پیدا خواهند کرد . کامپیوترهاى فوق عضوء یک Collision Domain یکسان مى باشند. تمامى کامپیوترهائى که با استفاده از هاب به یکدیگر متصل مى شوند ، عضوء یک Collision Domain یکسان خواهند بود ( بر خلاف سوئیچ ) .

Broadcast Domain : در این نوع domain ، یک پیام broadcast ( یک فریم و یا داده که براى تمامى کامپیوترها ارسال مى گردد) براى هر یک از کامپیوترهاى موجود در doamin ارسال مى گردد . هاب و سوئیچ با موضوع broadcast domain برخورد مناسبى نداشته ( ایجاد حوزه هاى مجزاء ) و در این رابطه به یک روتر نیاز خواهد بود .

به منظور برخورد مناسب ( ایجاد حوزه هاى مجزاء ) با collision domain ، broadcast domain و افزایش سرعت و کارائى یک شبکه از تجهیزات سخت افزارى متعددى استفاده مى شود . سوئیچ ها collision domain مجزائى را ایجاد مى نمایند ولى در خصوص broadcast doamin بدین شکل رفتار نمى نمایند . روترها ، broadcast domain و collision domain مجزائى را ایجاد نموده و در مقابل هاب ، قادر به ایجاد broadcast doamin و Collision domain جداگانه نمى باشد . شکل زیر یک نمونه هاب هشت پورت را نشان مى دهد ( D-Link DE-808TP 10Mbps Ethernet 8-Port Mini-Hub ) .


منبع : سایت D-Link

آشنائى با نحوه عملکرد هاب
هاب ، یکى از تجهیزات متداول در شبکه هاى کامپیوترى و ارزانترین روش اتصال دو و یا چندین کامپیوتر به یکدیگر است . هاب در اولین لایه مدل مرجع OSI فعالیت مى نماید . آنان فریم هاى داده را نمى خوانند ( کارى که سوئیچ و یا روتر انجام مى دهند ) و صرفا" این اطمینان را ایجاد مى نمایند که فریم هاى داده بر روى هر یک از پورت ها ، تکرار خواهد شد.

گره هائى که یک اترنت و یا Fast Ethernet را با استفاده از قوانین CSMA/CD به اشتراک مى گذارند ، عضوء یک Collision Domain مشابه مى باشند . این بدان معنى است که تمامى گره هاى متصل شده به هاب بخشى از Collision domain مشابه بوده و زمانى که یک collision اتفاق مى افتد ، سایر گره هاى موجود در domain نیز آن را شنیده و از آن متاثر خواهند شد .
کامپیوترها و یا گره هاى متصل شده به هاب از کابل هاى ( UTP (Unshielded Twisted Pair ، استفاده مى نمایند. صرفا" یک گره مى تواند به هر پورت هاب متصل گردد. مثلا" با استفاده از یک هاب هشت پورت ، امکان اتصال هشت کامپیوتر وجود خواهد داشت .زمانى که هاب ها به متداولى امروز نبودند و قیمت آنان نیز گران بود ، در اکثر شبکه هاى نصب شده در ادارات و یا منازل از کابل هاى کواکسیال، استفاده مى گردید.

نحوه کار هاب بسیار ساده است . زمانى که یکى از کامپیوترهاى متصل شده به هاب اقدام به ارسال داده ئى مى نماید ، سایر پورت هاى هاب نیز آن را دریافت خواهند کرد ( داده ارسالى تکرار و براى سایر پورت هاى هاب نیز فرستاده مى شود ) . شکل زیر نحوه عملکرد هاب را نشان مى دهد .



همانگونه که در شکل فوق مشاهده مى نمائید ، گره یک داده ئى را براى گره شش ارسال مى نماید ولى تمامى گره هاى دیگر نیز داده را دریافت خواهند کرد . در ادامه ، بررسى لازم در خصوص داده ارسالى توسط هر یک از گره ها انجام و در صورتى که تشخیص داده شود که داده ارسالى متعلق به آنان نیست ، آن را نادیده خواهند گرفت .

عملیات فوق از طریق کارت شبکه موجود بر روى کامپیوتر که آدرس MAC مقصد فریم ارسالى را بررسى مى نماید ، انجام مى شود .کارت شبکه بررسى لازم را انجام و در صورت عدم مطابقت آدرس MAC موجود در فریم ، با آدرس MAC کارت شبکه ، فریم ارسالى دور انداخته مى گردد .

اکثر هاب ها داراى یک پورت خاص مى باشند که مى تواند به صورت یک پورت معمولى و یا یک پورت uplink رفتار نماید . با استفاده از یک پورت uplink مى توان یک هاب دیگر را به هاب موجود، متصل نمود. بدین ترتیب تعداد پورت ها افزایش یافته و امکان اتصال تعداد بیشترى کامپیوتر به شبکه فراهم مى گردد .روش فوق گزینه اى ارزان قیمت به منظور افزایش تعداد گره ها در یک شبکه است ولى با انجام این کار شبکه شلوغ تر شده و همواره بر روى آن حجم بالائى داده غیر ضرورى در حال جابجائى است. تمامى گره ها ، عضوء یک Broadcast domain و collision domain یکسانى مى باشند ، بنابراین تمامى آنان هر نوع collision و یا Broadcast را که اتفاق خواهد افتاد ، مى شنوند .

در اکثر هاب ها از یک LED به منظور نشان دادن فعال بودن ارتباط برقرار شده بین هاب و گره و از LED دیگر به منظور نشان دادن بروز یک collision ، استفاده مى گردد . ( دو LED مجزاء ) . در برخى از هاب ها دو LED مربوط به فعال بودن لینک ارتباطى بین هاب و گره و فعالیت پورت با یکدیگر ترکیب و زمانى که پورت در حال فعالیت است ، LED مربوطه چشمک زن شده و زمانى که فعالیتى انجام نمى شود، LED فوق به صورت پیوسته روشن خواهد بود .



LED مربوط به Collision موجود بر روى هاب ها زمانى روشن مى گردد که یک collision بوجود آید . Collision زمانى بوجود مى آید که دو کامپیوتر و یا گره سعى نمایند در یک لحظه بر روى شبکه صحبت نمایند . پس از بروز یک Collision ، فریم هاى مربوط به هر یک از گره ها با یکدیگر برخورد نموده و خراب مى گردند . هاب به منظور تشخیص این نوع تصادم ها به اندازه کافى هوشمند بوده و براى مدت زمان کوتاهى چراغ مربوط به collision روشن مى گردد . ( یک دهم ثانیه به ازاى هر تصادم ) .
تعداد اندکى از هاب ها داراى یک اتصال خاص از نوع BNC بوده که مى توان از آن به منظور اتصال یک کابل کواکسیال ، استفاده نمود . پس از اتصال فوق ، LED مربوط به اتصال BNC روى هاب روشن مى گردد.