Что такое хаб для интернета

Современные проводные и беспроводные сети в крупных городах в большинстве случаев организуются по стандартной схеме с использованием роутеров и свитчей. А вот для подключения интернета на дачах, в поселках и деревнях ситуация совсем другая, и в сетях продолжают использоваться достаточно экзотические образцы техники. И если перед вами стоит задача разобраться со старой локальной сетью «родом из девяностых» или создать с нуля максимально дешевую и надежную LAN, то вам не обойтись без знаний о некоторых ныне устаревших классах сетевой техники. Поэтому стоит выяснить, что такое хаб для локальной сети, чем он отличается от других классов сетевых устройств, какие виды хабов бывают и как подключать их к другим девайсам.

Особенности сетевого хаба

Само определение «хаб» имеет такую расшифровку, как «центр», поскольку это устройство играет роль своеобразного центра локальной сети, к которому стекаются сигналы со всех входящих в нее рабочих компьютеров. Иногда встречается запись этого слова в виде аббревиатуры HUB, но это является грамматической ошибкой. Хабом или сетевым концентратором называют один из самых примитивных (и считающихся в наши дни морально устаревшим) видов специального сетевого оборудования, который позволяет объединить в одну сеть несколько подсетей. Технически хаб представляет собой корпус с несколькими LAN-разъемами, которые объединены между собой физически. Проходящий через хаб сигнал не претерпевает почти никакой программной обработки – имеющаяся «на борту» электроника «умеет» только обнаруживать и предотвращать коллизии между сигналами, поступающими с разных портов.

Алгоритм работы концентратора в упрощенном виде выглядит так:

1. На один из входов поступает сигнал.
2. Устройство рассылает всем подключенным к нему девайсам команду временного прекращения отправки сигналов.
3. Полученный на вход сигнал передается на все остальные устройства, подключенные к хабу.
4. Концентратор передает сигнал другим устройствам, что они могут продолжить трансляцию своих сигналов.
5. Хаб переходит в режим ожидания сигнала на любой из входов.

Несложно заметить, что такая схема изначально не отличается высокой скоростью – во-первых, в каждый момент времени сигнал по сети передает только одно из входящих в нее устройств, а во-вторых, по такой сети курсирует большое количество «лишней» информации, которая не нужна всем входящим в нее клиентам.

Рассмотрим хаб с позиции «что это значит в сетевой топологии». Фактически этот девайс можно рассматривать как разветвитель, который хоть и выглядит как типичная точка в топологии «звезда», но логически обеспечивает работу сети в режиме «общей шины», в котором сеть делится поровну между всеми входящими в нее конечными устройствами.

Основная разница между хабом и свитчем состоит в том, что первый девайс работает с сигналами на физическом уровне и не содержит сложной электроники, тогда как второй работает уже с кадрами и пакетами данных, которые обрабатываются программно. Таким образом, все подключенные к хабу девайсы обмениваются данными друг между другом независимо от того, кому из них предназначены передаваемые данные, тогда как свитч уже умеет определять адресата каждого из сигналов и переключать каналы соединения так, чтобы между устройствами не циркулировали «лишние» сигналы. Отличия между концентратором и маршрутизатором еще существенней – роутеры работают на сетевом уровне и позволяют управлять всеми аспектами соединения входящих в сеть устройств, а не просто обеспечивать прямой обмен данными между ними.

В сравнении с другими типами сетевых коммутаторов (а именно маршрутизаторами и свитчами), можно выделить такие основные достоинства хабов:

• простота подключения и эксплуатации – в концентратор достаточно подключить витую пару от всех компьютеров, которые должны входить в сеть, после этого он не нуждается ни в какой настройке;
• экономичность – хабы гораздо дешевле свитчей и роутеров (при условии, что вам удастся найти его в продаже, преодолев вопросы молодых консультантов в духе «хаб, что это такое?)»;
• надежность – типичный хаб для интернета и локальных сетей содержит гораздо меньше электронной «начинки», чем другие коммутаторы, так что ломаться там практически нечему.

Также некоторые модели концентраторов позволяют реализовать мало востребованные в реалиях мегаполисов, но все еще актуальные для провинции экзотические функции вроде объединения подсетей разной природы (например, с помощью некоторых моделей можно объединить в одну сеть ПК, подключаемые витой парой, с техникой, подключаемой по коаксиальным проводам).

Не лишены сетевые концентраторы и недостатков, самые важные из которых:

• низкая скорость работы, обусловленная принципом действия устройства (гигабитные Ethernet хабы найти почти нереально, чаще всего вам придется иметь дело с устройством на 100 или даже 10 Мбит/с);
• невозможность создания беспроводных сетей (в отличие от роутеров, большинство из которых в настоящее время оснащаются Wi-Fi модулем);
• сложность покупки подходящего варианта (достать такую экзотичную технику в наши дни можно только на вторичном рынке или на онлайн-порталах а-ля AliExpress);
• невозможность тонкой настройки – в отличие от роутеров и свитчей, работающих соответственно на сетевом и канальном уровнях, концентратор осуществляет физическую коммутацию сигналов, поэтому принципиально не подлежит настройке.

Таким образом, хаб – это хорошее решение для создания небольшой, надежной и дешевой локальной сети из небольшого количества компьютеров и ноутбуков, для которой долговечность гораздо важнее скорости. Применять такие девайсы есть смысл в условиях, когда входящий интернет-канал и так не отличается высокими показателями, так что использование более дорогих современных коммутаторов не даст заметного выигрыша в скорости.

Виды концентраторов

Поскольку сетевой хаб представляет собой устройство с минимальной электронной начинкой, то основные различия между такими девайсами сводятся к формату и количеству портов. Главная характеристика хаба – скорость работы его портов. В настоящее время наиболее распространены девайсы со скоростью до 100 Мбит/с, иногда можно найти раритетные варианты с портами на 10 Мбит/с, а вот более современные гигабайтные хабы поставляются в основном крупными партиями для интернет-провайдеров и практически не встречаются на розничном рынке. По количеству портов наиболее распространены такие виды этой техники:

• примитивный хаб для интернета на 2 порта, позволяющий связать домашнюю LAN с сетью провайдера;
• домашний хаб на 4 порта, используемый для организации небольших локальных сетей;
• полупрофессиональные и профессиональные хабы на 8 портов, используемые в офисных сетях и инфраструктуре региональных провайдеров.

Также эти девайсы разделяют на активные и пассивные. Единственное различие между ними состоит в том, что активные концентраторы усиливают входящий в них сигнал, тогда как пассивные только обеспечивают его коммутацию. Благодаря усилению сигнала активные концентраторы могут использоваться для организации сетей, в которых рабочие станции находятся друг от друга на большом расстоянии. В условиях дачного кооператива или деревни сочетание активных хабов и нескольких сотен метров витой пары может послужить «дешевой и сердитой» заменой прокладыванию оптоволоконных линий между домами, особенно актуально для подключения интернета в частном секторе.

Подключение

Прежде чем разбираться с нюансами подключения вашего хаба к роутеру, свитчу или другой технике, стоит выяснить, поддерживает ли девайс технологию Auto MDI-X. Именно от этого будет зависеть, сможете ли вы просто соединить сетевые точки с помощью доступных кусков витой пары, либо вам придется выяснять режимы работы портов и разбираться, использовалась ли в ваших проводах прямая или обратная обжимка. Именно эта технология позволяет сетевым устройствам самостоятельно переключать режим работы портов в зависимости от того, какое именно устройство к ним подключено через сигнальный шнур. Технология Auto MDI-X поддерживается абсолютно всеми хабами, роутерами и свитчами с гигабитными портами, а также большинством устройств с портами на 100 Мбит/с. Но на всякий случай, перед подключением концентратора к локальной сети стоит найти инструкцию по его эксплуатации и убедиться, что технология Auto MDI-X им действительно поддерживается.

Если ваш девайс умеет самостоятельно переключать режим работы, то дальнейшие ваши действия сведутся к простому подключению Ethernet кабелей к портам ваших коммутаторов, а также к сетевым картам входящих в вашу LAN ПК и ноутбуков. Все входящие в сеть устройства самостоятельно установят связь друг с другом и автоматически подберут правильный режим работы. Но если на вашем хабе есть порт с обозначением Link или Uplink, то желательно подключать Switch или роутер именно к этому порту. То же касается и случаев, когда вы подключаете к хабу свитч, имеющий отдельный VIP-разъем – концентратор нужно включать именно в этот порт.

Если же ваш девайс не поддерживает Auto MDI-X, то подключаться к другим сетевым коммутаторам и локальным ПК вам придется кабелем с разной обжимкой.

Здесь нужно запомнить такой принцип:

• принципиально разные устройства (хаб и ПК) подключаются кабелем с прямой распиновкой;
• одинаковые по назначению девайсы (хаб и роутер, роутер и свитч, ПК и ПК/ноутбук) нужно соединять кабелем с обратной обжимкой (кросс-кабелем).

В настоящее время приняты два стандарта обжимки жил витой пары в коннекторах, а именно T568A и T568B.

Чтобы реализовать первый вариант, нужно обжать провода на контактах в такой последовательности:

• бело-зеленый;
• зеленый;
• бело-оранжевый;
• синий;
• бело-синий;
• оранжевый;
• бело-коричневый;
• коричневый.

Для обжима по стандарту T568B используют следующую последовательность:

• бело-оранжевый;
• оранжевый;
• бело-зеленый;
• синий;
• бело-синий;
• зеленый;
• бело-коричневый;
• коричневый.

Для того чтобы ваш кабель имел прямой обжим, оба его коннектора должны быть обжаты по одной схеме (все равно, будет это T568A или же T568B). А для создания кросс-кабеля нужно обжать коннекторы по разным схемам, то есть один по T568A, а другой по T568B.

Чтобы не перепутать «прямые» и «обратные» шнуры, изготовьте для них разные бирки из разноцветной изоленты или заламинированных скотчем кусочков бумаги и пометьте их возле коннекторов.