Hub Ethernet - Ethernet hub
Um concentrador Ethernet , centro activo , concentrador de rede , cubo repetidor , repetidor múltiplas portas , ou simplesmente cubo é um hardware de rede dispositivo para conectar múltiplas Ethernet dispositivos em conjunto e fazendo-os actuar como um único segmento de rede . Ele tem várias portas de entrada / saída (E / S), nas quais um sinal introduzido na entrada de qualquer porta aparece na saída de todas as portas, exceto a de entrada original. Um hub funciona na camada física (camada 1) do modelo OSI . Um hub repetidor também participa da detecção de colisão, encaminhando um sinal de congestionamento para todas as portas se detectar uma colisão . Além das portas 8P8C (" RJ45 ") padrão , alguns hubs também podem vir com um BNC ou um conector Attachment Unit Interface (AUI) para permitir a conexão com segmentos de rede 10BASE2 ou 10BASE5 legados .
Os hubs estão agora amplamente obsoletos, tendo sido substituídos por switches de rede, exceto em instalações muito antigas ou aplicativos especializados . A partir de 2011, a conexão de segmentos de rede por repetidores ou hubs foi descontinuada pelo IEEE 802.3.
Função da camada física
Um dispositivo de rede da camada 1, como um hub, transfere dados, mas não gerencia nenhum tráfego que passa por ele. Qualquer pacote que entra em uma porta é repetido para a saída de todas as outras portas, exceto para a porta de entrada. Especificamente, cada bit ou símbolo é repetido conforme ele flui. Um hub repetidor pode, portanto, apenas receber e encaminhar em uma única velocidade. Os hubs de velocidade dupla consistem internamente em dois hubs com uma ponte entre eles. Como cada pacote é repetido em todas as outras portas, as colisões de pacotes afetam toda a rede, limitando sua capacidade geral.
Um hub de rede é um dispositivo pouco sofisticado em comparação com um switch . Como um repetidor multiporta, ele funciona repetindo as transmissões recebidas de uma de suas portas para todas as outras portas. Ele está ciente dos pacotes da camada física , ou seja, pode detectar seu início ( preâmbulo ), uma linha ociosa ( intervalo entre pacotes ) e detectar uma colisão que também se propaga enviando um sinal de congestionamento . Um hub não pode examinar ou gerenciar mais o tráfego que passa por ele. Um hub não tem memória para armazenar dados e pode lidar com apenas uma transmissão por vez. Portanto, os hubs só podem ser executados no modo half duplex . Devido a um domínio de colisão maior , as colisões de pacotes são mais prováveis em redes conectadas usando hubs do que em redes conectadas usando dispositivos mais sofisticados.
Conectando vários hubs
A necessidade de os hosts poderem detectar colisões limita o número de hubs e o tamanho total de uma rede construída com hubs (uma rede construída com switches não tem essas limitações). Para redes de 10 Mbit / s construídas usando hubs repetidores, a regra 5-4-3 deve ser seguida: até cinco segmentos (quatro hubs) são permitidos entre quaisquer duas estações finais. Para redes 10BASE-T, até cinco segmentos e quatro repetidores são permitidos entre quaisquer dois hosts. Para redes de 100 Mbit / s, o limite é reduzido para 3 segmentos (2 hubs Classe II) entre quaisquer duas estações finais, e mesmo isso só é permitido se os hubs forem da Classe II. Alguns hubs têm portas de pilha específicas do fabricante, permitindo que sejam combinados de uma forma que permita mais hubs do que o simples encadeamento por meio de cabos Ethernet, mas mesmo assim, uma grande rede Fast Ethernet provavelmente exigirá switches para evitar os limites de encadeamento dos hubs.
Funções adicionais
A maioria dos hubs detecta problemas típicos, como colisões excessivas e interferências em portas individuais, e particiona a porta, desconectando-a do meio compartilhado. Assim, a Ethernet de par trançado baseada em hub é geralmente mais robusta do que a Ethernet baseada em cabo coaxial (por exemplo, 10BASE2), onde um dispositivo com comportamento inadequado pode afetar adversamente todo o domínio de colisão . Mesmo se não for particionado automaticamente, um hub simplifica a solução de problemas porque os hubs eliminam a necessidade de solucionar problemas em um cabo longo com vários taps; as luzes de status no hub podem indicar a possível origem do problema ou, como último recurso, os dispositivos podem ser desconectados de um hub, um por vez, com muito mais facilidade do que a partir de um cabo coaxial.
Para passar dados através do repetidor de maneira utilizável de um segmento para o próximo, o enquadramento e a taxa de dados devem ser os mesmos em cada segmento. Isso significa que um repetidor não pode conectar um segmento 802.3 (Ethernet) e um segmento 802.5 (Token Ring) ou um segmento de 10 Mbit / s a uma Ethernet de 100 Mbit / s.
Hub de velocidade dupla
Nos primeiros dias da Fast Ethernet, os switches Ethernet eram dispositivos relativamente caros. Os hubs sofriam do problema de que, se houvesse algum dispositivo 10BASE-T conectado, toda a rede precisaria funcionar a 10 Mbit / s. Portanto, foi desenvolvido um meio-termo entre um hub e um switch, conhecido como hub de velocidade dupla . Esses dispositivos fazem uso de um switch interno de duas portas, conectando os segmentos de 10 Mbit / se 100 Mbit / s. Quando um dispositivo de rede se torna ativo em qualquer uma das portas físicas, o dispositivo o conecta ao segmento de 10 Mbit / s ou ao segmento de 100 Mbit / s, conforme apropriado. Isso evitou a necessidade de uma migração tudo ou nada para redes Fast Ethernet. Esses dispositivos são considerados hubs porque o tráfego entre os dispositivos conectados na mesma velocidade não é comutado.
Ethernet rápida
Os hubs e repetidores de 100 Mbit / s vêm em duas classes diferentes: Classe I atrasa o sinal por no máximo 140 tempos de bit. Este atraso permite a tradução / recodificação entre 100BASE-TX, 100BASE-FX e 100BASE-T4. Os hubs de Classe II atrasam o sinal por um máximo de 92 bits. Este atraso mais curto permite a instalação de dois hubs em um único domínio de colisão.
Gigabit Ethernet
Os hubs repetidores são definidos nos padrões para Gigabit Ethernet, mas os produtos comerciais não apareceram devido à transição da indústria para a comutação.
Usos
Historicamente, o principal motivo para a compra de hubs em vez de switches era o preço. No início dos anos 2000, havia pouca diferença de preço entre um hub e um switch de baixo custo. Os hubs ainda podem ser úteis em circunstâncias especiais:
- Para inserir um analisador de protocolo em uma conexão de rede, um hub é uma alternativa para um tap de rede ou espelhamento de porta .
- Um hub com portas 10BASE-T e uma porta 10BASE2 pode ser usado para conectar um segmento 10BASE2 a uma rede Ethernet de par trançado moderna .
- Um hub com portas 10BASE-T e uma porta AUI pode ser usado para conectar um segmento 10BASE5 a uma rede moderna.
- Como os hubs têm latência e jitter mais baixos em comparação com os switches - desde que não haja colisões -, eles podem ser mais adequados para redes em tempo real , por exemplo, Ethernet Powerlink .
Veja também
Referências
links externos
- "Referência do Hub" . wiki.wireshark.org .