Что такое хаб? Работает коммутатор на канальном уровне OSI

Добрый день уважаемые подписчики и читатели блога, сегодня мы продолжим с вами изучение сети и сетевых устройств и я хочу вас рассказать о такой теме, свитч и хаб отличия и сравнения . Думаю начинающим сетевым инженерам и системным администраторам это будет интересно, мы рассмотрим историю развития данных технологий и сможем понять, почему одна из них просто перестала существовать и почему.

Что такое концентратор hub

Концентратор hub это самая тупая сетевая железка, смысл которой заключается в том, что если к нему пришел сетевой пакет (его можно сравнить с письмом где ищется адресат), то он этот сетевой пакет отправит всем кто к нему подключен, что как можете понять не хорошо, так как данный пакет, получат те кому не нужно, где может быть и хакер. Так, что как вы поняли это тупой повторитель или репиттер в простонародье. Как работает хаб мы еще посмотрим.

Вот как выглядит концентратор хаб, 5 портов или более и up link, для соединения с таким же хабом или коммутатором.

Что такое свитч (коммутатор или swich)

Во первых свитчи бывают двух типов

  • Управляемые > подразумевает некое количество мозгов и некого функционала, такого как Vlan или LACP .
  • Не управляемые, без доп фишек

Свитчи пришли на замену тупым хабам, исправляющие их недостатки с пересылкой по всем клиентам. У свитчей очень простой принцип, вся адресация в них идет на основе таблицы mac адресов устройств . Каждое сетевое устройство или компьютер имеют уникальный mac адрес и свитч ведет у себя таблицу мак адресов, называется он arp таблица , где знает на каком порту сидит тот или иной мак адрес (сетевое устройство) и при виде пакета для него, отправляет не как хаб всем, а только одному адресату.В следствии чего меньше нагрузка на устройство и на саму сеть. Вот вам пример cisco свитча.

Что такое роутер

Ну и напомню что такое роутер, это буржуйское слово, означающее маршрут, из за этого его еще называют маршрутизатором. Его основная задача это передача трафика за пределы локальной сети, у него есть некая карта маршрутов куда и к кому идти дальше, более подробно я об этом рассказывал в заметке статическая маршрутизация , посмотрите будет полезно. Можно из обычного компьютера делать роутер, поставив на него специальную операционную систему по типу Kerio Control или Phsense.

Я покажу вам отличие хаба от свитча, на примере симулятора cisco packet tracer 6.3. У меня есть две схемы, первая это четыре компьютера подключенных к hub и вторая, это так же четыре компьютера подключенных к коммутатору. Предположим я хочу проверить связь между первым компьютером и четвертым, для этого я воспользуюсь командой ping и мы посмотрим как ведет себя каждое сетевое устройство при пропуске пакета через себя.

Запускаем пакет от 192.168.1.2 до 192.168.1.5

сетевой пакет дошел до хаба и коммутатора, смотрим что произойдет дальше.

и вы сразу видите отличие hub от коммутатора, hub отсылает пакет во все доступные порта, а switch только нужному, тем самым делая это безопаснее и не нагружая сеть.

Термин «хаб» имеет множество значений. Дословно с английского хаб переводится как «ступица колеса». В самом общем виде хаб - это узел какой-либо сети.

В данной статье мы рассмотрим, что такое хаб в зависимости от сферы применения данного термина.

Значения слова «хаб»

  • Чаще всего это слово сегодня можно услышать в контексте использования компьютерной техники. Более того, пользователи употребляют словосочетание usb хаб. Это сетевой концентратор или usb-концентратор. Другими словами, это переходник, который добавляет устройству гнезда для usb-кабелей.
  • На транспорте и в авиации под хабом понимается пересадочный или перегрузочный узел.
  • В автомобилестроении термин хаб обозначает муфту свободного хода переднего, подключаемого моста. Могут быть ручными или автоматическими.
  • В сфере энергетики хабом называют специальное место, предназначенное для торговли электроэнергией.
  • В международной любительской компьютерной сети FidoNet под хабом понимается магистральный узел. С его помощью происходит отправка и получение почты.
  • В файлообменной сети Direct Connect хабами принято считать серверы сети.
  • Ну и наконец, в спорте, а именно в хоккее, хабами называют игроков и болельщиков клуба NHL Монреаль Канадиенс.

В различных сферах понимание термина «хаб» может различаться, но общий смысл сохраняется.

Многие другие интересные определения вы сможете найти в специальном разделе нашего сайта .

Если вы впервые пересели на кроссовер, вам стоит разобраться, что такое ХАБы на внедорожнике. Опытные покорители направлений уверяют, что без этой маленькой детали никак не обойтись. Сразу скажем, что устройства производителями ставятся не на все модели. В таких случаях придется покупать его самому – и не стоит экономить на этом приобретении. Еще одно замечание: приобретая внедорожник, поинтересуйтесь, привод у него постоянный или отключаемый.

Лучше немного переплатить, но купить последнюю модификацию, поскольку отключение одной оси позволяет сделать эксплуатацию кроссовера более экономичной. А если добавить и ХАБы, экономия для бюджета еще увеличится. Кстати, для тех, кто еще не в курсе: часто это устройство называется также муфтой свободного хода.

Что такое ХАБы на внедорожнике, какие они бывают и зачем нужны, мы сейчас и разберемся.

Цели и задачи ХАБов

Кроссовер, оборудованный отключаемым приводом, в городском режиме должен использоваться только с одной действующей осью. При этом очень сильно сокращается расход топлива без потери проходных качеств: в мегаполисе все четыре ведущих колеса, мягко говоря, избыточны. Однако, отключив колесную пару, водитель не в состоянии добиться того, чтобы перестали работать сопряженные механизмы. Колеса во время езды задевают ступицы, вследствие чего и кардан, и полуоси не останавливают вращения. Следовательно, топливо продолжает гореть в излишнем количестве, а работающие детали быстрее амортизируют.

ХАБы, поставленные на внедорожник, отключают ступицы переднего моста, в результате чего его составляющие перестают вращаться, их ресурс перестает впустую вырабатываться, а топливо не расходуется на поддержание жизнедеятельности не участвующих в движении деталей.

Как и за любым другим механизмом, за ХАБом нужно следить: если один из пары выйдет из строя, вы в движении внезапно выясните, что передвигаетесь не на вездеходе, которому все равно, что у него под колесами, а на беспомощной заднеприводной машине.

Виды ХАБов

На текущий момент разработаны 3 разновидности муфты свободного хода.

  • Ручной ХАБ . Чтобы его задействовать, владелец внедорожника должен выйти из-за руля и повернуть устройство в нужное положение. Не всем водителям такой режим использования по душе. Однако из всех типов муфт свободного хода ручной наиболее долговечен и надежен. Производителей таких ХАБов великое множество. Особенно популярны среди покорителей бездорожья бразильский AVM и штатовский WARN . Хотя в последнее время их потихоньку начали вытеснять украинские муфты фирмы «АмисА »: они произведены по новейшей технологии и выполняют свои функции даже в супертяжелых условиях. К тому же они стоят на треть дешевле конкурентов из дальнего зарубежья;
  • Автоматический ХАБ хорош тем, что для его включения не нужно покидать нагретое место. Чтобы он заработал, нужно просто включить полный привод и поехать. Чтобы муфта перестала действовать – откинуть передний привод и сдать назад приблизительно на метр. Однако он имеет пару недостатков. Во-первых, часть его деталей изнашивается слишком быстро. Во-вторых, в сложных рельефных условиях он срабатывает не всегда. К примеру, неудачный заезд на горку с предсказуемым скатом назад автоматический ХАБ отключается самопроизвольно. К тому же, если дело происходит на вязкой почве (например, на мокрой глине), у вас может просто не получиться отъехать назад для снятия блокировки;
  • Вакуумными зачастую снабжают еще на заводе. С одной стороны, они более совершенны, чем ручные и автоматические. Для их включения/выключения не нужно ни покидать салон, ни сдавать вперед-назад – сигнал подается на вакуумный насос электроникой. С другой стороны, работоспособность вакуумных муфт напрямую зависит от герметичности всей системы. Износ сальников и трубок , грязи или воды снаружи. Как результат: сначала блокировка становится неполной, а со временем ХАБы и вовсе перестают работать.

Когда мы намереваемся создать домашнюю сеть или подключить несколько компьютеров к интернету, то частенько забываем о многочисленных устройствах, призванных помочь в нашем деле. Среди великого числа подобных девайсов мы выбрали наиболее полезные для домашнего использования: хаб , свитч и роутер .
Для объединения нескольких компьютеров в одну локальную сеть можно использовать хабы и свитчи . Рассмотрим, чем же отличаются друг от друга данные устройства.

Что такое Хаб?

Что такое Свитч?

Что такое Роутер?

Роутер – от английского «router», маршрутизатор, который умеет передавать данные между различными сетями, например сетью вашего интернет провайдера и вашей домашней локальной сетью . Маршрутизатор также имеет разъемы для подключения к нему посредством кабеля других устройств, например компьютеров, модемов или сетевого коммутатора. Как вы, наверное, уже догадались, эти разъемы именуются портами.

Роутер является связующим звеном между двумя различными сетями и передает данные, основываясь на определенном маршруте, указанном в его таблице маршрутизации. Эти таблицы позволяют роутеру определить, куда следует направлять пакеты.

Для большей ясности разберем простой пример. Представьте, что одному из компьютеров домашней сети, например ПК1, потребовалось выйти в интернет. ПК1 может быть подключен к маршрутизатору напрямую либо через свитч . В любом случае, пакет от ПК1 дойдет до роутера , а тот уже отправит его в глобальную паутину. Ответ из интернета роутер передаст ПК1 напрямую либо через свитч . В результате этого нехитрого действа, мы сможем просматривать сайты, скачивать программы, общаться в чатах и пользоваться другими сервисами глобальной сети.

Схематичное изображение двух вариантов подключения домашних компьютеров к интернету через роутер вы можете увидеть ниже.

Подключение к интернету: роутер , свитч и домашние компьютеры

Подключение к интернету: роутер и домашние компьютеры

Поскольку количество компьютеров дома обычно невелико, то можно обойтись без сетевого коммутатора. Благо, большинство роутеров позволяют одновременно подключить 4, а то и 8 компьютеров к интернету. Чем больше портов у роутера , тем он дороже. Маршрутизатор может иметь дополнительные функции, например межсетевого экрана, настройки шифрования трафика в беспроводных сетях и т.п.

В компьютерных магазинах вы можете найти ADSL-роутеры, Wi-Fi роутеры и множество других моделей. ADSL-роутер подходит для подключения нескольких компьютеров к глобальной сети.

В случае, когда в вашем доме находится несколько устройств (компьютер, планшет, смартфоны, ноутбук), нуждающихся в подключении к глобальной сети, возникает вопрос, каким образом лучше организовать общий доступ к интернету нескольким устройствам. В данной статье рассмотрим оборудование, предназначенное для организации домашней сети и совместного использования единого канала доступа к интернету для нескольких устройств. Для этого используются хабы, свитчи и роутеры, о которых и пойдет речь.

Роутер (router)

Название устройства переводится с английского как маршрутизатор. Он используется как связующий элемент между несколькими различными компьютерными сетями. Как правило, это сеть провайдера и организованная с помощью роутера ваша домашняя сеть. Маршрутизатор снабжается разъемами, как правило, четырьмя, для подключения клиентских устройств и одним портом для подключения к сети провайдера посредством витой пары. Также роутер имеет встроенный Wi-Fi-модуль для подключения к сети большого числа мобильных устройств, оснащенных этим интерфейсом.

Схема работы маршрутизатора

К роутеру подключается сетевой кабель, входящий в вашу квартиру. Далее устройство распределяет интернет-трафик между всеми устройствами. Для оптимизации процесса распределения входящего трафика устройства оснащаются удобной программной оболочкой, где можно ограничить скорость для каждого подключённого клиента.

Основываясь на таблице маршрутизации, роутер безошибочно направляет пакеты входящего трафика по нужному каналу, и они доходят до устройства, которому были адресованы. То же самое происходит и с исходящим траффиком.

Порой маршрутизаторы оснащаются дополнительными функциями, например, аппаратным файрволом и возможностью шифрования трафика в Wi-Fi-сетях.

Особенности маршрутизатора:

Защищенность беспроводного канала связи;

Возможность подключить до 4-х устройство посредством витой пары и до 99 и более через Wi-Fi;

Позволяет получить доступ к интернету с любого места квартиры или дома;

Отрицательно влияющее на организм электромагнитное излучение, исходящее от интегрированного Wi-Fi-модуля;

Огромное количество настроек для распределения нагрузки и обеспечения безопасности домашней сети.

Хаб (hub)

Хаб или сетевой концентратор представляет собой устройство, разработанное для объединения небольшого количества компьютеров в локальную сеть и предоставления им общего доступа к интернету.

Устройство оснащено несколькими портами (4, 8, 16, 24 и т. д.) для подключения рабочих станций посредством обжатой витой пары и одним разъемом для подключения сетевого кабеля для подсоединения сегмента сети к провайдеру.

Принцип функционирования концентратора

При подключении нескольких компьютеров к сети, они смогут «общаться» друг с другом. Когда пользователь одного ПК хочет обратиться к другому, последний посылает запрос в виде пакета данных хабу. В пакете содержится информация об адресате сообщения. Хаб транслирует данные всем компьютерам, пока пакет не достигнет адресата. Устройство, которому он предназначался, посылает сигнал концентратору о том, что данные получены.

Такой способ взаимодействия компьютеров в локальной сети является нецелесообразным – большое количество ненужной информации многократно передается по сети, а компьютеры должны принимать эти, адресованные не им, пакеты. Из-за этого хабы в последние годы начали вытесняться свитчами.

Свитч (switch)

Switch переводится как коммутатор или сетевой коммутатор.

Как и хаб, он служит для объединения компьютеров в сеть или подключения сегментов локальной сети к интернету, но в отличие от первого, пакеты данных передаются непосредственно адресату. Такой способ функционирования сети обладает несколькими преимуществами:

Повышенная, по сравнению с хабом, производительность сети;

Высокий уровень безопасности сегмента сети.

Свитч оснащён несколькими (4, 16, 24 и т. д.) портами для подключения рабочих станций и портом (или портами) для подключения сетевого кабеля.

Принцип действия свитча

Он хранит в себе таблицу MAC-адресов, где указывается их соответствие портам, к которым подключены компьютеры. Сначала эта таблица пуста и свитч работает в режиме обучения, который очень схож с принципом функционирования хаба. После построения полной таблицы устройство начинает работать более эффективно, посылая пакеты данных только указанным адресатам.

Работает коммутатор на канальном уровне OSI.

В заключение стоит определиться со сферами применения сетевого оборудования. Роутер будет целесообразно применять для обеспечения нескольких устройств, в том числе по беспроводному каналу связи, доступом к интернету. Свитч стоит использовать для объединения нескольких рабочих станций в локальную сеть посредством правильно обжатой витой пары, как интерфейса передачи данных. Хаб же очень редко используется в последнее время из-за низкой эффективности его работы.

Похожие статьи