هاب و نحوه عملكرد آن:
منبع: http://forum.vatandownload.com/forum302/thread26734-5.html
هاب و نحوه
عملكرد آن:
هاب از جمله
تجهيزات سخت افزارى است كه از آن به منظور برپاسازى شبكه هاى كامپيوترى
استفاده مى شود . گرچه در اكثر شبكه هائى كه امروزه ايجاد مى گردد از سوئيچ در
مقابل هاب استفاده مى گردد، ولى ما همچنان شاهد استفاده از اين نوع تجهيزات سخت
افزارى در شبكه هاى متعددى مى باشيم .
در اين مطلب قصد داريم به بررسى هاب و
نحوه عملكرد آن اشاره
نمائيم . قبل از پرداختن به اصل موضوع لازم است در ابتدا با برخى تعاريف مهم كه در ادامه بدفعات به آنان مراجعه خواهيم كرد ، بيشتر آشنا
شويم .
Doamin : تمامى كامپيوترهاى عضوء يك domain هر اتفاق و يا رويدادى را كه در domain اتفاق مى افتد
، مشاهده و يا خواهند شنيد .
Collision Domain : در صورت بروز
يك تصادم ( Collision ) بين
دو كامپيوتر، ساير كامپيوترهاى موجود در domain آن را شنيده و آگاهى
لازم در خصوص آن چيزى كه اتفاق افتاده است را پيدا خواهند كرد . كامپيوترهاى فوق عضوء يك Collision Domain يكسان مى باشند. تمامى كامپيوترهائى كه با استفاده از هاب به يكديگر متصل مى شوند ، عضوء يك Collision Domain يكسان خواهند بود ( بر خلاف سوئيچ ) .
Broadcast Domain : در اين نوع domain ، يك پيام broadcast ( يك فريم
و يا داده كه براى تمامى كامپيوترها ارسال مى گردد) براى هر يك از كامپيوترهاى 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 يك روتر نياز خواهد بود .
به منظور برخورد مناسب ( ايجاد حوزه
هاى مجزاء ) با collision domain ، broadcast domain و افزايش سرعت و كارائى يك شبكه از تجهيزات سخت افزارى متعددى استفاده مى شود . سوئيچ ها collision domain مجزائى را ايجاد مى نمايند ولى در خصوص broadcast doamin بدين شكل 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 . شكل زير يك نمونه
هاب هشت پورت را نشان
مى دهد ( D-Link DE-808TP 10Mbps Ethernet 8-Port Mini-Hub ) .
آشنائى با نحوه عملكرد هاب:
هاب ، يكى از تجهيزات متداول در شبكه
هاى كامپيوترى و ارزانترين روش
اتصال دو و يا چندين كامپيوتر به يكديگر است . هاب در اولين لايه مدل مرجع OSI فعاليت مى نمايد . آنان فريم هاى داده را نمى خوانند ( كارى كه
سوئيچ و يا روتر انجام
مى دهند ) و صرفا" اين اطمينان را ايجاد مى نمايند كه فريم هاى داده بر روى هر يك از پورت ها ، تكرار خواهد شد.
گره هائى كه يك اترنت و يا Fast Ethernet را با استفاده از قوانين CSMA/CD به اشتراك مى گذارند ، عضوء يك Collision Domain مشابه مى باشند . اين بدان معنى است كه تمامى گره هاى متصل شده
به هاب بخشى از Collision domain مشابه بوده و زمانى كه يك collision اتفاق مى افتد ، ساير گره هاى موجود در domain نيز آن را شنيده و از آن متاثر خواهند شد .
كامپيوترها و يا گره هاى متصل شده به هاب از كابل هاى ( UTP (Unshielded Twisted Pair ، استفاده مى نمايند. صرفا" يك گره مى تواند به هر پورت هاب متصل گردد.
مثلا" با استفاده از يك هاب
هشت پورت ، امكان اتصال هشت كامپيوتر وجود خواهد داشت .زمانى كه هاب ها به متداولى امروز نبودند و قيمت آنان نيز گران بود ، در اكثر شبكه
هاى نصب شده در ادارات
و يا منازل از كابل هاى كواكسيال، استفاده مى گرديد.
نحوه كار هاب بسيار ساده است . زمانى كه يكى از كامپيوترهاى متصل شده به هاب
اقدام به ارسال داده ئى
مى نمايد ، ساير پورت هاى هاب نيز آن را دريافت خواهند كرد ( داده ارسالى تكرار و براى ساير پورت هاى هاب نيز فرستاده مى شود ) . شكل زير نحوه
عملكرد هاب را نشان مى
دهد
.
همانگونه كه در شكل فوق مشاهده مى
نمائيد ، گره يك داده ئى را براى
گره شش ارسال مى نمايد ولى تمامى گره هاى ديگر نيز داده را دريافت خواهند كرد . در ادامه ، بررسى لازم در خصوص داده ارسالى توسط هر يك از گره
ها انجام و در صورتى
كه تشخيص داده شود كه داده ارسالى متعلق به آنان نيست ، آن را ناديده خواهند گرفت .
عمليات فوق از طريق كارت شبكه موجود
بر روى كامپيوتر كه آدرس MAC مقصد فريم ارسالى را بررسى مى نمايد ، انجام مى شود .كارت شبكه
بررسى لازم را انجام و
در صورت عدم مطابقت آدرس MAC موجود در فريم ، با آدرس MAC كارت شبكه ، فريم ارسالى
دور انداخته مى گردد .
اكثر هاب ها داراى يك پورت خاص مى
باشند كه مى تواند به صورت يك پورت معمولى و يا يك
پورت uplink رفتار نمايد .
با استفاده از يك پورت uplink مى توان يك هاب ديگر را به هاب موجود، متصل نمود. بدين ترتيب
تعداد پورت ها افزايش يافته و امكان اتصال
تعداد بيشترى كامپيوتر به شبكه فراهم مى گردد .روش فوق گزينه اى ارزان قيمت به منظور افزايش تعداد گره ها در
يك شبكه است ولى با انجام
اين كار شبكه شلوغ تر شده و همواره بر روى آن حجم بالائى داده غير ضرورى در حال جابجائى است. تمامى گره ها ، عضوء يك Broadcast domain و collision domain يكسانى
مى باشند ، بنابراين تمامى آنان هر نوع collision و يا Broadcast را كه اتفاق
خواهد افتاد ، مى شنوند .
در اكثر هاب ها از يك LED به منظور نشان دادن
فعال بودن ارتباط برقرار شده بين هاب و گره و از LED ديگر به منظور نشان دادن بروز يك collision ، استفاده مى گردد . ( دو LED مجزاء ) . در برخى از هاب ها دو LED مربوط به فعال بودن لينك ارتباطى بين هاب و گره و فعاليت پورت
با يكديگر تركيب و
زمانى كه پورت در حال فعاليت است ، LED
مربوطه چشمك زن شده و زمانى كه
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 كه يك collision بوجود آيد . Collision زمانى بوجود مى آيد كه دو كامپيوتر و يا گره سعى نمايند در يك
لحظه بر روى شبكه صحبت
نمايند . پس از بروز يك Collision ، فريم هاى مربوط به هر يك از گره ها با يكديگر برخورد نموده و خراب مى گردند . هاب به منظور تشخيص اين
نوع تصادم ها به اندازه
كافى هوشمند بوده و براى مدت زمان كوتاهى چراغ مربوط به collision روشن مى گردد
. ( يك دهم ثانيه به ازاى هر تصادم ) .
تعداد اندكى از هاب ها داراى يك اتصال خاص از نوع BNC بوده كه مى توان از آن به منظور اتصال يك كابل كواكسيال ، استفاده نمود . پس از اتصال فوق ، LED مربوط به اتصال BNC روى هاب روشن مى گردد.