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Netzwerk: Was ist ein Hub?

Was ist ein Hub? // Bild Takiry

Ein Netzwerk-Hub Was ist das?

Jeder Computer oder jedes Ethernet-basierte Gerät, das mit einem Netzwerk-Hub verbunden ist, empfängt Daten, die an alle diese Geräte gesendet werden. Ein Switch,
der Datenübertragungen zu bestimmten Geräten isolieren kann, ist fortschrittlicher als ein Hub. Bescheidene und unkomplizierte Local Area Networks (LAN) sind die optimalen Voraussetzungen für Netzwerk-Hubs. Hubs sind nicht in der Lage, komplexe Netzwerkfunktionen wie Routing bereitzustellen. Netzwerk-Hubs werden häufig als “dumme Switches” bezeichnet, da sie so funktionieren, dass sie Nachrichten wahllos über alle Ports weiterleiten.

Netzwerk-Hubs haben gegenüber Switches trotz ihrer begrenzten Fähigkeiten und schlechten Skalierbarkeit nur einen Wettbewerbsvorteil: niedrigere Preise. Hubs begannen Anfang bis Mitte der 2000er Jahre an Beliebtheit zu verlieren,
als die Switch-Kosten sanken. Hub-Bereitstellung ist heutzutage viel weniger typisch. Netzwerk-Hubs bieten jedoch weiterhin eine unkomplizierte Netzwerkmethode und haben einige spezielle Verwendungszwecke

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Wie Netzwerk-Hubs funktionieren

Das Open Systems Interconnection (OSI)-Referenzmodell klassifiziert Netzwerk-Hubs als Layer-1-Geräte. Sie verbinden viele Computer miteinander und ermöglichen eine uneingeschränkte Datenübertragung über alle ihre Ports, wenn Daten an einem Port empfangen werden. Halbduplex ist die Funktionsweise von Hubs.

Da der Datenverkehr nicht geschützt oder eingedämmt werden kann, wirft diese Architektur Datenschutz- und Sicherheitsprobleme auf. Im Hinblick auf das Verkehrsmanagement stellt dies auch ein praktisches Problem dar. Eine Kollisionsdomäne wird von allen Geräten auf einem Hub geteilt, der als Netzwerksegment dient. Wenn zwei an einen Netzwerk-Hub angeschlossene Geräte gleichzeitig Daten senden, kollidieren die Pakete daher, was zu einer schlechten Netzwerkleistung führt. Da jeder Port eine andere Kollisionsdomäne darstellt, wird dies in Switches und Routern verringert.

Welche Geschwindigkeit hat ein Hub?

Die Geschwindigkeit von Ethernet-Hubs variiert (Netzwerkdatenrate oder Bandbreite). Moderne Ethernet-Hubs, manchmal auch als Dual-Speed- oder 10/100-Hubs bezeichnet, ermöglichen 100 Mbit/s und bieten typischerweise sowohl 10-Mbit/s- als auch 100-Mbit/s-Fähigkeiten. Die ersten Ethernet-Hubs waren nur für 10 Mbit/s ausgelegt.

Die Anzahl der unterstützten Ports eines Ethernet-Hubs variiert ebenfalls. Heimnetzwerke verwenden normalerweise 4- und 5-Port-Ethernet-Hubs, jedoch können 8- und 16-Port-Hubs auch in bestimmten Heim- und Kleinunternehmensumgebungen zu finden sein. Um die Anzahl der Geräte zu erhöhen, die ein Hub-Netzwerk bedienen kann, können Hubs in einem als Daisy-Chaining bekannten Prozess miteinander verbunden werden. Ältere Ethernet-Hubs enthalten eingebaute Lüfter, um das Gerät zu kühlen, was sie etwas groß und manchmal laut macht. Moderne Hub-Geräte sind leise, viel kleiner und auf Mobilität ausgelegt.

Ein Netzwerk-Hub verteilt die gesamte verfügbare Bandbreite gleichmäßig auf alle angeschlossenen Geräte. Im Gegensatz zu einer Switch-Umgebung, in der jedem Port eine bestimmte Bandbreite zugewiesen wird, ist dies anders. Netzwerk-Hubs gibt es in aktiver und passiver Ausführung. Switches sind das Gleiche wie eine dritte Bezeichnung, intelligente Hubs. Aktive Hubs verstärken eingehende Nachrichten, indem sie sie verstärken. Sie werden manchmal auch als Repeater bezeichnet.
Ohne weitere Features fungieren passive Hubs lediglich als Verbindungspunkt. Netzwerktopologien sind eine völlig unabhängige Verwendung des Begriffs “Hub”. Jeder Host ist mit einem zentralen Hub in einer Sterntopologie verbunden, die auch als Hub and Spoke bezeichnet wird. die Hosts sind jedoch nicht direkt miteinander verbunden. Der “Hub” ist in diesem Fall typischerweise ein Switch.

Die Arten von Hubs

Es gibt drei gängige Arten von Hubs:

Passive Hubs

Das elektrische Signal ankommender Pakete wird von passiven Hubs nicht verstärkt, bevor sie an das Netzwerk gesendet werden.

Aktive Hubs

Aktive Hubs fungieren durch Verstärkung als Repeater.

Intelligente Hubs

Ein aktiver Hub erhält durch intelligente Hubs zusätzliche Funktionalität, die für Unternehmen besonders wertvoll ist. Ein intelligenter Hub ist in der Regel stapelbar, das heißt, er ist so konzipiert, dass zahlreiche Einheiten platzsparend übereinander gestapelt werden können. Virtual LAN (VLAN)-Fähigkeit und SNMP-Fernverwaltungsfunktionen sind häufig in intelligenten Ethernet-Hubs zu finden.

Einsatz von Ethernet-Hubs

Um ein Netzwerk zu erweitern oder einen defekten Netzwerk-Switch vorübergehend zu ersetzen, kann ein Hub hilfreich sein. Wenn die Netzwerkgeschwindigkeit jedoch keine oberste Priorität hat, sollten nur Hubs eingesetzt werden. Hubs unterscheiden sich von Switches und Routern dadurch, dass unabhängig davon, welchen Port das Ursprungsgerät verwendet, alle Datenpakete, die am Hub ankommen, an jeden Port übertragen werden.
Die Ursache liegt darin, dass ein Hub im Gegensatz zu einem Router oder Switch nicht weiß, welches Gerät die Datenanforderung gestellt hat. Als Folge davon kann die Leistung des Netzwerks als Ganzes leiden. Trotz der Tatsache, dass Netzwerk-Switches Hubs in Bezug auf die Leistung übertreffen, werden sie in fast allen aktuellen Mainstream-Ethernet-Netzwerkgeräten eingesetzt.

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