LAN-hub. Netwerk hub. Werkingsprincipe

Naven

Bij een gestructureerde bekabelingsconfiguratie communiceren alle pc's op het netwerk met een hub (of switch).

Naaf (naaf; naaf)- een apparaat met meerdere toegangen dat fungeert als centraal verbindingspunt in een fysieke stertopologie. Naast de traditionele naam ‘hub’ komt de term ‘hub’ ook in de literatuur voor.

PC's aangesloten op de hub vormen één segment lokaal netwerk. Dit schema vereenvoudigt de verbinding met het netwerk groot nummer gebruikers, zelfs als ze vaak verhuizen. De belangrijkste functie van een hub is om gebruikers met één netwerksegment te verbinden. Er zijn hubs verschillende soorten en maten en bieden aansluiting voor een verschillend aantal gebruikers - van meerdere medewerkers tot klein bedrijf tot honderden pc's op een netwerk dat een complex van gebouwen omvat. De functies van deze apparaten zijn ook anders: van eenvoudige hubs draad lijnen tot grote apparaten die de functies van een centraal netwerkknooppunt vervullen en beheerfuncties en een aantal standaarden ondersteunen (Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, FDDI, enz.). Er zijn ook hubs die spelen belangrijke rol in het netwerkbeveiligingssysteem.

Middelpunt instapniveau(basishub) is eenvoudig, zelfstandig apparaat, wat voor veel organisaties een goed startpunt kan zijn.

Met stapelbare hubs kunt u de omvang van uw netwerk geleidelijk vergroten. Dergelijke hubs worden met flexibele uitbreidingskabels met elkaar verbonden, op elkaar gestapeld en functioneren als één hub. Vanwege hun lage kosten per poort zijn stapelbare hubs bijzonder populair geworden.

Bij gebruik van een hub delen alle gebruikers de netwerkbandbreedte. Een pakket dat op een van de hubpoorten wordt ontvangen, wordt uitgezonden naar alle andere poorten die dit pakket analyseren (of het nu voor hen bedoeld is of niet). Bij een klein aantal Dit systeem werkt geweldig voor gebruikers. Ondertussen begint, naarmate het aantal gebruikers toeneemt, de concurrentie om bandbreedte zich te manifesteren, wat het verkeer op het lokale netwerk vertraagt.

Traditionele hubs ondersteunen slechts één netwerksegment, waardoor alle gebruikers die er verbinding mee maken dezelfde bandbreedte krijgen. Met poort-switching hubs of gesegmenteerde hubs (zoals de SuperStack II PS Hub-familie) kunt u combineren dit probleem op zijn minst door gebruikers toe te wijzen aan een van de vier interne segmenten van de hub (elk van deze segmenten heeft een bandbreedte van 10 Mbps). Dit schema maakt het mogelijk om de bandbreedte flexibel tussen gebruikers te verdelen en de netwerkbelasting in evenwicht te brengen.

Dual-speed hubs kunnen met voordeel worden gebruikt om te creëren moderne netwerken met gedeelde netwerksegmenten. Zij moedigen aan bestaande kanalen Ethernet 10 Mbit/s en nieuw Snelle netwerken Ethernet 10 Mbps, detecteert automatisch de verbindingssnelheid, waardoor handmatige configuratie overbodig wordt. Dit vereenvoudigt verbindingsupgrades - van Ethernet-netwerken naar Fast Ethernet bij ondersteuning voor nieuwe bandbreedte-intensieve applicaties of segmenten een groot aantal gebruikers.

Daarnaast dienen concentrators centraal punt voor bekabeling, configuratiewijzigingen, probleemoplossing en gecentraliseerd beheer, waardoor het allemaal eenvoudiger wordt.

Schakelaars (Schakelaar).

Switch is een apparaat met meerdere poorten dat snelle pakketschakeling tussen poorten mogelijk maakt.

In een pakketgeschakeld netwerk is dit een apparaat dat pakketten routeert, meestal naar een van de knooppunten backbone-netwerk. Zo’n apparaat wordt ook wel een dataswitch (data PABX) genoemd.

Een switch voorziet elk apparaat (server, pc of hub) dat op een van de poorten is aangesloten van de volledige netwerkbandbreedte. Dit verbetert de prestaties en verkort de netwerkresponstijd door het aantal gebruikers per segment te verminderen. Net als dual-speed hubs zijn de nieuwste switches vaak ontworpen om 10 of 100 Mbps te ondersteunen, afhankelijk van de maximum snelheid aangesloten apparaat. Als ze zijn uitgerust met automatische baudratedetectie, kunnen ze zichzelf aanpassen aan de optimale snelheid - er zijn geen handmatige configuratiewijzigingen nodig.

In tegenstelling tot hubs, die alle pakketten uitzenden die op een willekeurige poort worden ontvangen, verzenden switches alleen pakketten naar het doelapparaat (geadresseerde), omdat ze het MAC-adres (Media Access Control) van elk aangesloten apparaat kennen (vergelijkbaar met hoe een postbode berichten verzendt). postadres bepaalt waar de brief afgeleverd moet worden). Als gevolg hiervan neemt het verkeer af en neemt het totale verkeer toe. doorvoer, en deze twee factoren zijn van cruciaal belang gezien de groeiende netwerkbandbreedtevereisten van de hedendaagse complexe zakelijke toepassingen.

Training over het werken met winkelketens - wat voor soort training.

Details

Het werkingsprincipe van een netwerkconcentrator (hub)

Of netwerk hub- dit is een apparaat om meerdere Ethernet-apparaten met elkaar te verbinden; in de toekomst werken de apparaten als één netwerksegment.

Heeft verschillende invoer-/uitvoerpoorten. Het signaal wordt toegepast op een van de ingangspoorten en uitgevoerd naar alle andere, behalve de ingangspoorten. Dit apparaat Werkt voor fysiek niveau OSI-netwerkmodel. Een netwerkhub is een type repeater die betrokken is bij het detecteren van botsingen (overflows) en de gegevensoverdracht naar de poort hervat via willekeurig interval tijd als er een botsing wordt gedetecteerd. IN De laatste tijd hubs zijn minder relevant geworden vanwege de grote populariteit van netwerkswitches.

De netwerkhub is eenvoudig apparaat. Het heeft geen verkeerscontrolefunctie; elk datapakket dat in een haven aankomt, wordt automatisch doorgestuurd naar alle andere. Het apparaat volgt de verzendbron en -bestemming niet. Hoewel u, als u dat wenst, speciale software kunt gebruiken die de stroom van verzonden informatie in de database bewaakt en registreert. Deze informatie kan worden bekeken tekstvorm, bijvoorbeeld met behulp van Word. A Word 2003 gratis downloaden Op internet is het gemakkelijk. Deze monitoring het verplaatsen van gegevens via een netwerkhub is erg handig voor systeembeheerders.

Kenmerken van een netwerkconcentrator (hub)

  • Aantal poorten: 2-48. 4,8,16 poorten worden vaak gebruikt.
  • Overdrachtssnelheid. 10 Mbit/s of 100 Mbit/s.
  • Beschikbaarheid verschillende interfaces aansluitingen (optisch, coaxiaal)

Voor- en nadelen van netwerkhub(s)

Voordelen

  • Lage kosten van het apparaat

Gebreken

  • Naarmate de aangesloten apparaten toenemen, neemt de doorvoer af, die wordt verdeeld over alle betrokken apparaten.
  • Sinds de havens in netwerk hub niet geïsoleerd zijn, werkt het hele netwerksegment op de snelheid die wordt ondersteund door het langzaamste apparaat.
  • Lage beveiliging.

Netwerk hub, ook wel hub genoemd, is een controller die verschillende Ethernet-apparaten combineert in één netwerksegment. Apparaten worden via glasvezel- of coaxkabel op de hub aangesloten. Het wordt hiervoor gebruikt en

gedraaid paar. Het werkingsprincipe van de hub is eenvoudig: hij vermenigvuldigt alle binnenkomende datapakketten en stuurt deze naar alle aangesloten poorten.

Een netwerkhub heeft, net als andere soorten hubs, zijn eigen hub kwaliteitskenmerken. Ten eerste zijn de prestaties en prijs van een hub afhankelijk van het aantal poorten. Hoe meer Ethernet-apparaten erop zijn aangesloten, hoe hoger de prestaties en kosten van de hub. Meestal is de hub uitgerust met een even aantal connectoren, waarvan het aantal varieert van vier tot 24, maar sommige typen hebben vijf uitgangen. Het aantal havens kan worden vergroot door meerdere hubs in cascade te plaatsen. Voor een dergelijke verbinding heeft elke hub een speciale connector.

Het heeft een netwerkhub en een ander belangrijk kenmerk: de snelheid van het kopiëren en verzenden van datapakketten. Sommige hubs zijn daartoe in staat

Verander uw snelheid in het bereik van tien tot honderd megabits per seconde. Bij dergelijke apparaten verandert dit op twee manieren: automatisch of handmatig met behulp van een schakelaar. Waarin snelheid instellen geldt voor alle actieve poorten. Hubs verschillen ook afhankelijk van het type netwerkmedia. In de regel gaat deze rol naar twisted pair-kabels, maar er zijn hubs die andere soorten media ondersteunen. Er zijn ook hubs voor gemengde types, die bijvoorbeeld een ‘hybride’ of twisted pair met coaxkabel ondersteunen.

Het werkingsprincipe van hubs is zeer onvolmaakt. Een datapakket dat van één kanaal komt, wordt door de netwerkhub gekopieerd naar alle andere kanalen die erop zijn aangesloten, waardoor de internetsnelheid aanzienlijk wordt verlaagd, aangezien alle webapparaten via internet verbinding maken met het netwerk. gemeenschappelijk kanaal. Als twee pakketten tegelijkertijd worden gekopieerd, kan er een botsing optreden, dat wil zeggen een botsing van identieke signalen waarbij bepaalde gegevens verloren gaan. Sommige soorten hubs zijn beschermd tegen te veel botsingen. In de regel zijn ze gebaseerd op twisted pair-kabels. In het geval van een storing kunt u hierdoor een aparte isoleren

apparaat, terwijl een aangesloten netwerkhub het hele segment in één keer verbreekt.

De hub heeft ook invloed op de gegevensbeveiliging. Als een computer binnenkomt, bereiken de datapakketten van één systeem alle andere knooppunten. Hierdoor alles Persoonlijke instellingen sociale netwerken, wachtwoorden voor blogs, forums en andere gevoelige gegevens kunnen bekend worden bij alle leden van dit netwerk. Om deze redenen USB-netwerkhub wordt steeds vaker vervangen door een schakelaar. Dit apparaat, dat ten onrechte een ‘smart hub’ wordt genoemd, onderscheidt de MAC-adressen van computers in het netwerk en verzendt gegevens alleen naar de door de gebruiker geselecteerde poort. In dit geval passeren de pakketten de buffer, waardoor botsingen, lijnoverbelasting en gegevenslekken worden geëlimineerd. Vanwege hun betrouwbaarheid en lage prijs worden schakelaars steeds vaker gebruikt in thuissystemen, terwijl hubs vrijwel niet meer worden verkocht.

Hub of hub- Multiport netwerkrepeater met automatische segmentatie. Alle hubpoorten zijn gelijk. Nadat de hub een signaal heeft ontvangen van een van de aangesloten stations, zendt deze dit uit naar al zijn actieve poorten. Als er in dit geval een fout wordt gedetecteerd op een van de poorten, wordt deze poort automatisch uitgeschakeld (gesegmenteerd) en nadat deze is geëlimineerd, wordt deze weer actief. Botsingsverwerking en voortdurende monitoring van de status van communicatiekanalen worden meestal door de concentrator zelf uitgevoerd. Hubs kunnen worden gebruikt als zelfstandige apparaten of met elkaar worden verbonden, waardoor de omvang van het netwerk wordt vergroot en complexere topologieën worden gecreëerd. Bovendien is het mogelijk om ze met een backbone-kabel aan te sluiten op een bustopologie. Automatische segmentatie noodzakelijk om de betrouwbaarheid van het netwerk te verbeteren. Hub, die het gebruik van stervormige kabeltopologie in de praktijk afdwingt, valt immers binnen het raamwerk IEEE-standaard 802.3 en is dus vereist om een ​​MONO CHANNEL-verbinding te bieden.

Doel van hubs- het samenvoegen van individuele werkstations tot een werkgroep binnen een lokaal netwerk. Voor werkgroep Kenmerkend zijn de volgende kenmerken: een zekere territoriale concentratie; een team van werkgroepgebruikers lost soortgelijke problemen op, gebruikt hetzelfde type software en algemeen informatie bases; binnen de werkgroep zijn er gemeenschappelijke eisen voor het waarborgen van de veiligheid en betrouwbaarheid, dezelfde impact doet zich voor externe bronnen verstoringen (klimatologisch, elektromagnetisch, enz.); hoogwaardige randapparatuur wordt gedeeld; onderhouden meestal hun eigen lokale servers, vaak geografisch gelegen op het grondgebied van de werkgroep.

Momenteel wordt het gebruik van concentrators lokaal toegepast computer netwerken is praktisch gestopt. In hun plaats kwamen snellere en "slimmere" apparaten - schakelaars.

Wat is een schakelaar?

Toen de eerste apparaten verschenen die het mogelijk maakten een netwerk op te delen in verschillende botsingsdomeinen (in wezen fragmenten van een LAN gebouwd op hubs), hadden ze twee poorten en werden ze bruggen genoemd. Naarmate dit type apparatuur zich ontwikkelde, werden ze multiport en werden ze switches genoemd ( schakelaar-aan haar). Beide concepten bestonden enige tijd tegelijkertijd, en later begon men in plaats van de term 'brug' 'schakelaar' te gebruiken.

Bij het ontwerpen van een netwerk worden doorgaans switches gebruikt om verschillende lokale netwerkbotsingsdomeinen met elkaar te verbinden. IN echte leven In de regel zijn botsingsdomeinen de verdiepingen van het gebouw waarin het netwerk wordt gecreëerd. Er zijn er meestal meer dan twee, en als gevolg daarvan wordt er veel meer aangeboden doeltreffend management verkeer dan de voorloper van de schakelaar - de brug. Het kan op zijn minst redundante verbindingen tussen netwerkknooppunten ondersteunen.

Vanwege het feit dat switches verkeer kunnen beheren op basis van het datalinklaagprotocol (Layer 2) van het OSI-model, kunnen ze de MAC-adressen controleren van apparaten die erop zijn aangesloten en zelfs pakketvertaling van standaard naar standaard bieden (bijvoorbeeld , Ethernet naar FDDI en omgekeerd). De resultaten van deze functie worden vooral goed gepresenteerd in Layer 3-schakelaars, d.w.z. apparaten waarvan de mogelijkheden die van routers benaderen. Met een switch kunnen pakketten worden doorgestuurd tussen meerdere netwerksegmenten. Het is een leerapparaat en werkt met vergelijkbare technologie. In tegenstelling tot bruggen buffert een reeks schakelaars niet alle binnenkomende pakketten. Dit gebeurt alleen als er over transmissiesnelheden moet worden onderhandeld, of als het bestemmingsadres niet in de adrestabel staat, of als de poort waarnaar het pakket moet worden verzonden bezet is en er direct van pakket wordt gewisseld. De switch analyseert alleen het bestemmingsadres in de pakketheader en stuurt dit pakket, na controle van de adrestabel, onmiddellijk (latentietijd ongeveer 30-40 microseconden) door naar de juiste poort. Wanneer het pakket dus nog niet volledig door de invoerpoort is gegaan, wordt de header ervan al via de uitvoerpoort verzonden. Helaas werken typische schakelaars op een "adresverouderings"-algoritme. Dit betekent dat als er na een bepaalde tijd geen oproepen naar dit adres zijn geweest, het adres uit de adressentabel wordt verwijderd. De schakelaars ondersteunen de modus bij het verbinden met elkaar volledig duplex. In deze modus worden gegevens tegelijkertijd verzonden en ontvangen, wat bij conventionele Ethernet-netwerken onmogelijk is. Tegelijkertijd wordt de snelheid van de gegevensoverdracht verdubbeld en kunnen bij het aansluiten van meerdere switches hogere topprestaties worden bereikt.

Middelpunt(hub) – een apparaat met meerdere poorten dat verschillende apparaten in één segment combineert. In feite is de hub een repeater met meerdere poorten, dat wil zeggen dat zijn belangrijkste functionele taak het ontvangen van gegevens is van computers of andere hubs die op de poorten van de hub zijn aangesloten, het signaal hervormen en tegelijkertijd versterken, en het vervolgens doorgeven aan andere havens.

Het werkingsprincipe van de hub is als volgt: de computer stuurt een signaal naar de hub, dat wordt verzonden naar alle daarop aangesloten werkstations. Wanneer de computer waaraan het bericht is geadresseerd een dergelijk signaal ontvangt, stuurt deze de gevraagde informatie terug naar de hub, die deze weer doorstuurt naar alle computers, hoewel slechts één computer deze zal verwerken.

De hub wordt gebruikt in netwerken met een stertopologie. U kunt netwerkknooppunten aansluiten op de poorten van de hub: computer, netwerkprinter, aandrijving, andere hub, enz. De hub kan over RJ-45- en BNC-poorten beschikken, zodat u deze kunt gebruiken coaxiale kabel als ruggengraat, waarbij verschillende hubs in een keten achtereenvolgens met elkaar worden verbonden

De ontwerpstructuur, bedieningsalgoritmen, functies en kenmerken van concentrators zijn afhankelijk van hun toepassingsgebied. Daarom worden voor elke netwerkconstructietechnologie hun eigen hubs geproduceerd (Ethernet, Token-ring, FDDI) ontworpen om specifiek met deze technologie te werken (een hub op een Ethernet-netwerk herhaalt het frame voor alle poorten; in het 100VG-AnyLAN-netwerk herhaalt het het frame alleen tot de poort waarmee de framebestemming is verbonden).

Er zijn twee soorten concentraten:

passief - verbindt alleen knooppunten in het datatransmissiemediumsegment, zonder signaalregeneratie. Bij gebruik van een dergelijke hub mag elk kabelsegment niet meer dan de helft zijn van de maximaal mogelijke lengte voor de gebruikte technologie (onafgeschermde twisted pair-kabel maakt een signaal mogelijk tussen apparaten op een afstand van maximaal 300 meter, zodat elk segment van een passieve hub naar een netwerkapparaat mag niet meer dan 150 m groot zijn). Bij gebruik van een passieve hub kan elk netwerkapparaat ontvangt signalen die worden verzonden door alle andere apparaten die op de hub zijn aangesloten;

actief – herstelt en verbetert de ontvangen signalen, waardoor u deze kunt vergroten maximale lengte kabelsegmenten die op de hub zijn aangesloten. Met behulp van de actieve hub kunt u ook complexe hiërarchische structuren creëren netwerkstructuren. Actieve hubs worden ook wel schakelhubs genoemd.

Afhankelijk van het toepassingsgebied kunnen concentrators zijn:

Met vaste hoeveelheid poorten – ontworpen als een aparte behuizing met een bepaald aantal poorten (5, 8, 16, 24), indicatie- en bedieningselementen. De twee buitenste connectoren worden gebruikt om verbinding te maken met andere hubs met behulp van speciale trunkkabels, en abonnees worden met adapterkabels op de overige connectoren aangesloten;



modulair chassisgebaseerd – heeft een gemeenschappelijk chassis met een interne bus waarop modules met een vast aantal poorten zijn aangesloten. In dit geval kunnen modules verschillen in het aantal poorten en het type ondersteunde fysieke omgeving;

gestapeld ontwerp - ontworpen als een afzonderlijke behuizing, maar heeft speciale poorten om meerdere van dergelijke koffers tot één te combineren. Werkingssnelheid interne bus zo'n hub is hoger dan de snelheid waarmee hij data kan overbrengen, dus de snelheid waarmee gestapelde hubs met elkaar communiceren zal hoger zijn dan bij verbinding via een poort. Tegelijkertijd is het aantal netwerksegmenten beperkt, waardoor de combinatie van vier op elkaar gestapelde hubs als één wordt ervaren.

Naast de hoofdfunctie (herhalen en doorgeven van pakketten) kan de hub deze hebben extra functies:

twee snelheden bij het aansluiten verschillende soorten netwerken. De meeste concentratormodellen hebben twee snelheden, maar er zijn ook apparaten met slechts één snelheid;

draadloos toegangspunt – moderne schakelaar heeft een ingebouwde draadloos punt toegang gebruikt draadloos netwerk;

uplinkpoort – hiermee kunt u de hub verbinden met andere hubs (u hoeft deze niet te vervangen als er niet genoeg verbindingen zijn). Eén van de RJ-45-connectoren van de hub is voorzien van bedrading waardoor deze in cascade kan worden aangesloten op andere hubs. Deze poort wordt aangeduid met In, Uplink, Cascading, Cross-Over. In sommige gevallen bevindt zich naast zo'n poort een MDI/MDI-X-schakelaar, waarmee u de poort kunt inschakelen normale modus of trapsgewijze modus. Als de poort niet is voorzien van een switch, maar je moet er wel een andere computer op aansluiten (alle poorten zijn bezet), gebruik dan een cross-over kabel voor een point-to-point verbinding. De uplinkpoort wordt ook gebruikt om de hub aan te sluiten op een router of gateway die netwerktoegang tot internet biedt; Wanneer u meerdere hubs gebruikt, maken ze allemaal rechtstreeks verbinding met de router of gateway in plaats van in serie met elkaar.