Koncentrator Ethernet - Ethernet hub

4-portowy koncentrator 10BASE-T Ethernet z możliwością wyboru portu MDI-X/MDI
8-portowy koncentrator Ethernet z jednym złączem 10BASE2 i ośmioma portami 10BASE-T

Koncentrator Ethernet , aktywny hub , hub sieciowy , hub repeater , multiport repeater , lub po prostu piasta jest sprzęt sieciowy urządzenie do łączenia wielu Ethernet urządzeń razem i czyni je pełnić rolę pojedynczego segmentu sieci . Posiada wiele portów wejścia/wyjścia (I/O), w których sygnał wprowadzony na wejściu dowolnego portu pojawia się na wyjściu każdego portu z wyjątkiem oryginalnego wejścia . Koncentrator działa w warstwie fizycznej (warstwie 1) modelu OSI . Koncentrator przemienników uczestniczy również w wykrywaniu kolizji, przesyłając sygnał zacięcia do wszystkich portów, jeśli wykryje kolizję . Oprócz standardowych portów 8P8C („ RJ45 ”), niektóre koncentratory mogą być również wyposażone w złącze BNC lub Attachment Unit Interface (AUI), aby umożliwić połączenie ze starszymi segmentami sieci 10BASE2 lub 10BASE5 .

Koncentratory są obecnie w dużej mierze przestarzałe, zostały zastąpione przełącznikami sieciowymi, z wyjątkiem bardzo starych instalacji lub specjalistycznych aplikacji . Od 2011 r. łączenie segmentów sieci przez wzmacniaki lub koncentratory jest przestarzałe przez IEEE 802.3.

Funkcja warstwy fizycznej

Urządzenie sieciowe warstwy 1, takie jak koncentrator, przesyła dane, ale nie zarządza ruchem przez nie przechodzącym. Każdy pakiet wchodzący do portu jest powtarzany na wyjściu każdego innego portu z wyjątkiem portu wejścia. W szczególności, każdy bit lub symbol jest powtarzany w miarę napływania. Koncentrator przemienników może zatem odbierać i przesyłać dalej tylko z jedną prędkością. Koncentratory o podwójnej prędkości wewnętrznie składają się z dwóch koncentratorów połączonych mostkiem. Ponieważ każdy pakiet jest powtarzany na każdym innym porcie, kolizje pakietów wpływają na całą sieć, ograniczając jej całkowitą przepustowość.

Koncentrator sieciowy to proste urządzenie w porównaniu z przełącznikiem . Jako wieloportowy repeater działa poprzez powtarzanie transmisji otrzymanych z jednego z jego portów do wszystkich innych portów. Jest świadomy pakietów warstwy fizycznej , to znaczy może wykryć ich początek ( preambułę ), nieczynną linię ( przerwę między pakietami ) i wyczuć kolizję, którą również propaguje wysyłając sygnał zatoru . Koncentrator nie może dalej badać ani zarządzać ruchem, który przez niego przechodzi. Koncentrator nie ma pamięci do przechowywania danych i może jednocześnie obsługiwać tylko jedną transmisję. Dlatego koncentratory mogą działać tylko w trybie półdupleksowym . Ze względu na większą domenę kolizyjną kolizje pakietów są bardziej prawdopodobne w sieciach połączonych za pomocą koncentratorów niż w sieciach połączonych za pomocą bardziej zaawansowanych urządzeń.

Podłączanie wielu koncentratorów

Konieczność wykrywania kolizji przez hosty ogranicza liczbę koncentratorów i całkowity rozmiar sieci zbudowanej przy użyciu koncentratorów (sieć zbudowana przy użyciu przełączników nie ma tych ograniczeń). W przypadku sieci 10 Mbit/s zbudowanych przy użyciu koncentratorów repeater należy przestrzegać zasady 5-4-3 : do pięciu segmentów (czterech koncentratorów) jest dozwolonych między dowolnymi dwiema stacjami końcowymi. W przypadku sieci 10BASE-T dozwolone jest do pięciu segmentów i cztery wtórniki między dowolnymi dwoma hostami. W przypadku sieci 100 Mbit/s limit jest zmniejszony do 3 segmentów (2 koncentratory klasy II) między dowolnymi dwiema stacjami końcowymi, a nawet to jest dozwolone tylko wtedy, gdy koncentratory należą do klasy II. Niektóre koncentratory mają specyficzne dla producenta porty stosu, dzięki czemu można je łączyć w sposób, który pozwala na więcej koncentratorów niż proste łączenie za pomocą kabli Ethernet, ale mimo to duża sieć Fast Ethernet prawdopodobnie będzie wymagać przełączników, aby uniknąć limitów łączenia koncentratorów.

Dodatkowe funkcje

Większość koncentratorów wykrywa typowe problemy, takie jak nadmierne kolizje i jabbing na poszczególnych portach, i dzieli port, odłączając go od współdzielonego medium. W ten sposób Ethernet oparty na skrętce jest ogólnie bardziej niezawodny niż Ethernet oparty na kablu koncentrycznym (np. 10BASE2), gdzie nieprawidłowe działanie urządzenia może niekorzystnie wpłynąć na całą domenę kolizyjną . Nawet jeśli nie jest automatycznie partycjonowany, koncentrator upraszcza rozwiązywanie problemów, ponieważ koncentratory eliminują potrzebę rozwiązywania problemów na długim kablu za pomocą wielu odczepów; Kontrolki stanu na koncentratorze mogą wskazywać możliwe źródło problemu lub, w ostateczności, odłączanie urządzeń od koncentratora pojedynczo jest znacznie łatwiejsze niż przy użyciu kabla koncentrycznego.

Aby przesyłać dane przez wtórnik w użyteczny sposób z jednego segmentu do następnego, ramkowanie i szybkość transmisji danych muszą być takie same w każdym segmencie. Oznacza to, że repeater nie może połączyć segmentu 802.3 (Ethernet) i segmentu 802.5 (Token Ring) lub segmentu 10 Mbit/s do 100 Mbit/s Ethernet.

Piasta o podwójnej prędkości

Na początku Fast Ethernetu przełączniki Ethernet były stosunkowo drogimi urządzeniami. Huby cierpiały na problem polegający na tym, że jeśli były podłączone jakiekolwiek urządzenia 10BASE-T , to cała sieć musiała działać z prędkością 10 Mbit/s. W związku z tym opracowano kompromis między koncentratorem a przełącznikiem, zwany koncentratorem o podwójnej prędkości . Urządzenia te wykorzystują wewnętrzny dwuportowy przełącznik, który łączy segmenty 10 Mbit/si 100 Mbit/s. Gdy urządzenie sieciowe staje się aktywne na dowolnym fizycznym porcie, podłącza je odpowiednio do segmentu 10 Mbit/s lub 100 Mbit/s. Pozwoliło to wyeliminować potrzebę migracji typu „wszystko albo nic” do sieci Fast Ethernet. Urządzenia te są uważane za koncentratory, ponieważ ruch między urządzeniami podłączonymi z tą samą prędkością nie jest przełączany.

Szybki Ethernet

Koncentratory i wtórniki 100 Mbit/s występują w dwóch różnych klasach: Klasa I opóźnia sygnał maksymalnie do 140 bitów. To opóźnienie umożliwia translację/przekodowywanie między 100BASE-TX, 100BASE-FX i 100BASE-T4. Koncentratory klasy II opóźniają sygnał maksymalnie do 92 bitów. To krótsze opóźnienie umożliwia instalację dwóch koncentratorów w jednej domenie kolizyjnej.

Gigabit Ethernet

Koncentratory przemienników są zdefiniowane w standardach dla Gigabit Ethernet, ale produkty komercyjne nie pojawiły się z powodu przejścia w branży na przełączanie.

Zastosowania

Historycznie głównym powodem zakupu koncentratorów, a nie przełączników, była ich cena. Na początku XXI wieku różnica w cenie między koncentratorem a przełącznikiem low-end była niewielka. Koncentratory mogą być nadal przydatne w szczególnych okolicznościach:

Zobacz też

Bibliografia

Zewnętrzne linki