Netzwerkkomponenten - Hub - Verbindungssegmenter in der Netztechnik

Was ist ein Hub?

Grob gesagt ist ein Hub ein Verteiler/Verstärker. Hubs arbeiten auf der 1. Schicht des OSI Schichtmodells (siehe OSI Schichtmodell) und stellen eine absolute transparente Netzwerkverbindung dar. Hierbei wird zwischen aktiven und passiven Hub unterschieden. Aktive Hubs verstärken und verteilen Signale und passive Hubs verteilen dagegen nur Signale.

Wofür wird ein Hub benötigt?

Ein Hub wird für Twisted-Pair Netzwerke benötigt, die mehr als 2 Rechner beinhalten. Der Hub verstärkt die Signale, die von einem Rechner geschickt werden und sendet sie an alle anderen Rechner weiter. Für daheim braucht man für gewöhnlich einen fünf oder acht Port "Workgroup Hub". Ethernet Switches können anstelle von Hubs eingesetzt werden, jedoch sind sie teurer und lohnen sich nur in Netzen mit hohem Datenaufkommen und vielen vernetzten Rechnern.

Was ist der Unterschied zwischen einem Hub und einem Switch?

Ein Hub verbindet alle Geräte, welche daran angeschlossen sind. Das heisst, das jedes erhaltene Datenpaket umgehend an alle angeschlossenen Geräte weitergeleitet wird. Dies verursacht eine recht hohe Netzwerkbelastung. Diesen Nachteil versucht man mit der Switch Technologie zu verringern.

Wie der Name bereits andeutet, schaltet ein Switch nur die benötigten Verbindungen zwischen den einzelnen Kommunikationspartnern. Somit ist auch die Netzwerkbelastung geringer.

Was gib es für Ausführungen?

Einmal gibt es sie mit RJ45 oder auch mit einer BNC Buchse und in verschiedener Ethernetgeschwindigkeiten.

• 10 MBit/s Ethernet-HUB
• 100 MBit/s Fastethernet - Hub
• 10/100 MBit/s Dualspeed - Hub
• 200 MBit/s Fastethernet in Vollduplexbetrieb (100Mbps senden, 100 MBit/s empfangen)
• 1000 MBit/s Gigabit (ab dieser Geschwindigkeit ist ein Switch eher die Regel)

Dann gibt es noch Ausführungen mit integrierten Uplink Port. Wenn man sein Netzwerk später ausbauen will, sollte man darauf achten das man einen Hub auswählt, der einen sog. Uplink-Port bietet d.h. man kann dann mehrere Hubs durch einen Uplink zusammenschalten. Des weiteren sollte dieser Uplink-Port umschaltbar auf einen normalen Port sein sonst geht ein Port für einen PC verloren (alternativ geht dann auch ein Crossover-Patch Kabel um einen PC am festen Uplink-Port anzuschließen).

Zum weitern gibt es noch sogenannte "stackable Hubs". Diese art von Hub werden übereinander gestapelt und mit einer speziellen Verbindung gekoppelt. Siehe Bild rechts und "Bitte anklicken". Solch ein Hub hat natürlich mit dem Heimgebraucht nichts mehr zu tun.

Für die Umsetzung verschiedener LAN-Typen, z. B. 10 MBit auf 100 MBit gibt es Dual-Speed-Hubs oder Switches, die auch zwei Teilnetze mit unterschiedlicher Bandbreite miteinander verbinden können. Für Glasfasernetze gibt es ähnliche Enterprise- Lösungen, die sich manchmal sogar modular aufbauen lassen, aber auf alle Fälle teurer sind.

Welche Aufgabe hat ein Hub?

Ein Hub verbindet jeden Computer mit jedem. Dabei Teilen sich alle Computer die Bandbreite, so dass die Geschwindigkeit immer langsamer wird, je mehr Daten auf einmal verschickt werden.

Ein Switch dagegen verbindet immer nur die Computer miteinander, die sich auch tatsächlich Daten schicken. Man erreicht damit, dass von jedem die maximale Bandbreite genutzt werden kann.

Da alle Computer an den Hub angeschlossen werden möchten, sollten sie sich für den Hub einen zentralen Ort auswählen. Man muss auch auf die 5-4-3 Regel achten. Achten sie auch auf die maximale Kabellänge.

Welche Regeln unterliegt ein Repeater?

Hub Regeln (5-4-3-Regel)

Die Anzahl der hintereinanderschaltbaren Repeater bei 10Base5 und 10Base2 ist jedoch limitiert (Addition von Laufzeiten, Phasenverschiebungen, usw.).

Ein Remote-Repeater-Paar (10Base5, 10Base2) mit einer Punkt-zu-Punkt-Verbindung zwischen beiden Hälften wird als ein Repeater betrachtet. Weiterhin gilt: Es dürfen nicht mehr als fünf (5) Kabelsegmente verbunden werden. Zur Verbindung werden vier (4) Repeater benötigt und nur drei (3) der Segmente dürfen Rechner angeschlossen haben.

Bei Ethernet (10Base5) können so 5 Segmente zu je 500 m verbunden werden, das gesamte Netz darf damit eine Ausdehnung von 2,5 km haben.

Man kann diese Regel auch auf Twisted-Pair-Hubs anwenden - auch hier kann man nicht beliebig viele Hubs kaskadieren. Hier ist die Leitungslänge sogar auf ca. 100 m je Segment begrenzt. Eine Erweiterung ist durch aktive Elemente möglich (Switch, Router).