Hub
Hub (Netzwerk)
Bus-Topologie
Die Topologie eines Hubs stellt eine Art Bus dar.
Der Hub ‚Nabe‘ [technisch], ‚Knotenpunkt‘) bezeichnet in der Telekommunikation Geräte, die Netzknoten (physisch) sternförmig verbinden. Normalerweise wird die Bezeichnung Hub für Multiport-Repeater gebraucht. Sie werden verwendet, um Netzknoten oder auch weitere Hubs, z. B. durch ein Ethernet, miteinander zu verbinden.
Ein Hub besitzt nur Anschlüsse (auch Ports genannt) mit gleicher Geschwindigkeit (mit gleichem MII, aber durchaus unterschiedlichem MDI). Besitzt ein Hub beispielsweise eine BNC-Kupplung und RJ45-Anschlüsse, so beträgt seine Geschwindigkeit 10 Mbit halbduplex. Zum Anschluss weiterer Hubs oder Switches wird entweder ein spezieller Uplink-Port (auch X-Port oder MDI-X) oder ein Crosskabel|gekreuztes Kabel benutzt. Ein Hub arbeitet, genauso wie ein Repeater, auf Ebene 1 des ISO/OSI-Referenzmodells (Bitübertragungsschicht) und wird deswegen auch Multiport-Repeater oder Repeating-Hub genannt. Das Signal eines Netzteilnehmers wird in keinem Fall analysiert, sondern nur elektronisch aufgebessert (entrauscht und verstärkt) und im Gegensatz zum Switch – der sich zielgerichtet Ports des Empfängers sucht – an alle anderen Netzteilnehmer weitergeleitet (Broadcast). Aus diesem Grund kann man an jedem Anschluss eines Hubs (im Gegensatz zu denen eines Switches) auch den Datenverkehr zwischen Netzwerkteilnehmern mit Netzwerksniffern analysieren oder mitschneiden.
Eine Besonderheit sind Dual-Speed-Hubs. Sie bestehen intern aus einem 10-MBit- und einem 100-MBit-Hub sowie einer „store and forward bridge“. Beide internen Hubs teilen sich automatisch die Anschlüsse.
Bei Einsatz eines Hubs im Netz wird durch die Verkabelung im physikalischen Sinne eine Stern-Topologie realisiert. Der logische Aufbau ähnelt dem einer Bus-Topologie, weil jede gesendete Information alle Teilnehmer erreicht. Alle Teilnehmer in einem Netzwerk, die an einen Hub angeschlossen sind, befinden sich in derselben Kollisionsdomäne. Durch einen Hub wird die Ausfallsicherheit gegenüber einem Bus-Netz erhöht. Die Störung eines Kabels legt hier nicht das gesamte Netz lahm, sondern beeinträchtigt lediglich einen einzelnen Teilnehmer, der dann nicht mehr erreichbar ist. Außerdem ist der Fehler einfacher zu lokalisieren.
Hubs können in einem Ethernet nicht beliebig kaskadiert werden, um eine größere Netzausdehnung zu erreichen. Eine für jede Geschwindigkeit spezifische maximale Round-Trip-Delay-Time (RTDT) darf nicht überschritten werden. Die RTDT ist die Zeit, die ein Netzwerkpaket benötigt, um vom einen Ende des Netzes zum weitestentfernten anderen Ende des Netzes zu gelangen - und wieder zurück. Wird das Netz zu groß, also die RTDT zu hoch, werden Kollisionen häufiger, unerkannte Kollisionen möglich und der gesamte Netzverkehr beeinträchtigt. Solche Störungen sind schwierig einzugrenzen, da Übertragungen bei niedriger Netzlast normal funktionieren können. Wie bei Repeatern muss also die 5-4-3-Regel befolgt werden, damit Probleme mit zu hohen Signallaufzeiten (RTDT) vermieden werden. Aufgrund dieser Probleme werden heute fast überall Switches verwendet. Im Gigabit-Bereich (und höher) wurden daher auch keine Hubs/Repeater mehr spezifiziert.
Da Hubs und Switches rein äußerlich sehr ähnlich aussehen, werden Switches fälschlicherweise auch als Hubs bezeichnet. Tatsächlich gibt es aber wesentliche technische Unterschiede, selbst wenn die Geräte praktisch gleich aussehen. Den Verwechslungen leistet unter anderem auch Vorschub, dass auch Geräte, die auf den OSI/ISO-Schichten zwei bis vier agieren, also keine Hubs sind, ebenfalls unter der Bezeichnung Hub verkauft werden.
