Hub Nedir, Ne İşe Yarar?

Hub, birden fazla bilgisayardan gelen ağ trafiğini yoğunlaştırmamıza ve sinyali yeniden oluşturmamıza izin veren bir ağ donanımı parçasıdır.

Hub Cihazı Tanımı ve Özellikleri

Bir Bilgisayar Ağında Hub Nedir? Switch ile Hub Arasındaki Farklar Nelerdir?

Hub, belirli sayıda bağlantı noktasına sahip bir cihazdır. Tek amacı, bir bağlantı noktasına giren ikili verileri almak ve diğer bağlantı noktalarına göndermektir.

Bu durumda, ağdaki belirli bir PC’ye yönelik bir istek ağdaki tüm PC’lere gönderilir. Bu, bant genişliğini büyük ölçüde azaltır ve ağda dinleme sorunlarına neden olur.

Hub, Repeater olarak OSI modelinin ilk seviyesinde çalışır. Bu yüzden bazen çok portlu tekrarlayıcı olarak adlandırılır. Kısacası, birden fazla RJ45 soketinin bir arada toplanmasından başka bir şey değildir.

Hub Çeşitleri

Bilgisayar ağlarında Hub’lar Aktif ve Pasif olarak iki kategoriye ayrılır. Aktif kategoride Hub’lar bir elektrik güç kaynağına bağlanırlar ve farklı bağlantı noktalarına gönderilen sinyalin yenilenmesi sağlanır.

Pasif kategorideki cihazlar ise sinyali yükseltmeden kendilerine tüm kendilerine bağlı ana bilgisayarlara gönderirler.

Kullanımı

Çok sayıda bilgisayarı merkezileştirmek için birbirine çok sayıda cihaz bağlanabilir ve buna papatya zinciri denir.

Bunu yapmak için, hub’ları yalnızca bir çapraz kablo, yani bir uçtaki giriş/çıkış bağlantı noktalarını diğer uçtaki bağlantı noktalarına bağlayan bir kablo kullanarak bağlamanız gerekir.

Genellikle bir bağlantı kablosu kullanarak iki hub’ı bağlamak için uplink adı verilen özel bir bağlantı noktası vardır.

Bazı hub’lar, bir ana bilgisayara veya hub’a bağlı olup olmadıklarına bağlı olarak bağlantı noktalarını otomatik olarak geçebilir veya bağlantılarını kaldırabilir. Üç merkeze kadar papatya dizimi yapılabilir.

İnternet bağlantınıza birden fazla bilgisayar bağlamak istiyorsanız, bir cihaz yeterli olmaz.

Bir ağ yönetici cihazına veya anahtara ihtiyacınız olacak veya ağdaki diğer bilgisayarlar İnternete erişmek istediği sürece ekipmanı doğrudan bir ağ geçidi olarak bağlı bırakacaksınız.

Hub’lar ve Anahtarlar bir LAN’ın bağlantısını taşır, buna göre bu cihazlar aynı işi yapabilir gibi görünmektedir, ancak değildir.

Anahtarlama Hub’ları gibi terimler bazen kullanılmasına rağmen, her iki kelimenin de farklı bir anlamı vardır. Ancak Anahtar ile arasındaki farkları ve bunların faydalarını anlamak için Ethernet Protokolünü bilmek gerekir.

Switch ve Hub Arasındaki Fark

Temel olarak ağın işlevselliğini genişletir, böylece kablolar daha uzun bir mesafeye uzatılabilir. Bu yüzden bu ağ cihazı bir tekrarlayıcı olarakta kabul edilebilir.

Bu cihazlar arasındaki en belirgin sorun, Hub’ın Broadcast’leri tüm bağlantı noktalarına iletmesidir. Yani ağ cihazı 8 bağlantı noktası içeriyorsa, kendisine bağlı tüm bilgisayarlara aynı bilgileri gönderir. Switch ise yalnızca port başına Broadcast gönderir.

Bir Switch, akıllı Hub olarakta kabul edilebilir.

Switch başlatıldığında, genellikle her bağlantı noktası tarafından gönderilen MAC adreslerini tanımaya başlar.

Başka bir deyişle, Switch’e bilgi geldiğinde hangi çıkış portunun en uygun olduğu hakkında daha fazla bilgiye sahiptir ve bu nedenle diğer portlarına bir yük yüklemez.

Broadcast iletim protokolü olan Ethernet’in doğası gereği, yerel ağda Hub’ın kullanımı bilginin hacklenmesine izin verebilir.

Bir Hub, bilgi aldığında bağlı olan tüm düğümlere bilgiyi gönderdiği için güvenlik konusunda ciddi endişeleri doğurur.

Packet Tracer Üzerinde Hub ve Anahtar Arasında Ping İşleminin Simülasyonu

Bildiğiniz gibi Packet Tracer ağ simülasyon yazılımı Cisco tarafından geliştirilen bir uygulamadır. Bu yazılımı Netacad’e kayıt olduktan sonra indirebilirsiniz ya da yazımızdan direk bağlantılara ulaşabilirsiniz.

Packet Tracer üzerinde bir ağda Ethernet Hub cihazının çalışma prensibi/mantığını inceleyebilmeniz için Gif dosyası hazırladık ve sunduk.

Hub Mantığı

Aşağıdaki ağ yapısında gördüğünüz gibi dört bilgisayara bağlı bir hub vardır. Bu yapıda, PC0’dan PC2’ye ping attığınızda, ICMP paketlerinin tüm bağlı bilgisayarlara gönderildiğinden dolayı Broadcast fırtınasını görebilirsiniz. Bu durum büyük bir ağda çok büyük bant genişliği sorunlarına neden olacaktır.

ICMP Paketlerinin Tüm Bilgisayarlara Gönderilmesi

Switch Mantığı

Aşağıdaki Gif dosyasıda size bir Ethernet Switch’in çalışma mantığını gösterir. Yukarıdaki mantığı analiz ettikten sonra, bir anahtarın ne kadar adrese odaklı veri transferi yaptığını görebilirsiniz.

Burada da, PC0’dan PC’ye ping atıldığında ICMP paketleri, sadece Switch üzerindeki PC2’nin MAC adresi değerlendirilerek gönderim işlemi başlatılıyor.

ICMP Paketlerinin Bir MAC Adresine Göre Gönderilmesi

Hub’lar Hakkında En Kritik 6 Soru

Ağ cihazı dedikleri şey aslında sadece sinyali kopyalayıp yapıştırıyor, bu kadar basit olması neden yeterli görülmüştü?

1980’lerin sonunda ağlar küçücüktü. Birkaç bilgisayarı bir araya getirip dosya paylaşmak mucizevi bir olaydı. En ucuz ve en basit çözüm aranıyordu.

Bu yoğunlaştırıcı tam da bunu yaptı. Bir porttan gelen elektrik sinyalini alır, temizler, yükseltir ve diğer tüm portlara aynen kopyalar.

Sıfır konfigürasyon gerektirir, tak ve çalıştır mantığıyla anında devreye girer. İşte bu sadelik, küçük ofisleri bilgisayar ağlarıyla ilk kez tanıştırdı.

Ancak bu sadeliğin bir bedeli vardı. Zira cihaz gelen veriyi sorgulamaz, herkese dağıtır.

Aktif ve pasif hub arasındaki farkı prize takıp takmamak gibi basit bir şey mi belirler?

Evet, temel fark tam olarak budur. Pasif olan sadece içindeki devreyle sinyali iletir, elektriğe ihtiyaç duymaz.

Ama sinyali güçlendirmez, sadece olduğu gibi geçirir. Bu yüzden kablo mesafesi uzadığında veri bozulmaya başlar.

Aktif olan ise bir güç adaptörüne takılır. Gelen sinyali yeniden üretir, temizler ve tüm gücüyle yollar.

Dolayısıyla daha uzak mesafelere daha sağlıklı iletim sağlar. Bu yüzden aktif modeller pasif olanları hızla tarihe gömdü.

Switch'in akıllı hub olarak anılmasının sebebi ne, ekstra o zeka nereden geliyor?

Switch’in zekası MAC adresi öğrenme yeteneğinden gelir. Switch çalışmaya başladığında boş bir defter açar.

Ağdaki cihazlardan paket geldikçe, port numarasını ve o cihazın fiziksel adresini bu deftere işler. Bir süre sonra kimin hangi kapıda olduğunu ezbere bilir.

Halbuki yoğunlaştırıcı bu defteri asla tutmaz. Bir paket geldiğinde hedefi sormaz, tüm kapılara bağırarak dağıtır.

İşte bu öğrenme ve hedefe yönelik gönderme yeteneği, switch’i akıllı yapan temel farktır.

Hub üzerinden gönderilen bir şifreyi aynı ağdaki herhangi birinin görmesi neden bu kadar kolaydır?

Bu cihaz veriyi hedefe değil, tüm bağlı cihazlara yayın yapar. Siz sadece PC2 ile konuşmak istersiniz, ama o paketi PC3, PC4 ve PC5’e de zorla yollar.

Wireshark gibi bir ağ dinleme aracı kuran kötü niyetli kişi, kendi ağ kartını ‘promiscuous mode’ yani karışık moda alır. Kendisine gelmeyen paketleri bile okuyabilir hale gelir.

Sonuçta sizin yazdığınız şifre paketin içinde düz metin olarak akıyorsa anında yakalanır. İşte bu yüzden bu teknoloji güvenliksizdir.

Buna karşın switch, paketi yalnızca alıcının bulunduğu porta yönlendirir. Dinleme yapmak katbekat zorlaşır.

Papatya dizimi yaparak port sayısını artırabilir miyim, en fazla kaç tane bağlayabilirim?

Teoride evet, pratikte katı sınırlar var. Hub’ları üst üste bağlayarak port sayısını büyütebilirsiniz.

Ama Ethernet standardı buna ‘5-4-3 kuralı’ ile set çeker. İki uç nokta arasında en fazla 5 segment, 4 tekrarlayıcı ve bunlardan sadece 3 tanesi üzerinde aktif cihaz olabilir.

Üstelik zincir uzadıkça çarpışma alanı devasa bir cehenneme dönüşür. Bant genişliği dibe vurur.

Bu yüzden zinciri zorlamak yerine merkeze bir switch koymak her zaman daha akıllıcadır.

Hub kullanılan bir ağda çarpışma alanı sınırı aşıldığında kullanıcılar ne hisseder?

Kullanıcı ağın süründüğünü hisseder. Bir dosyayı sunucuya atmaya çalışır, dakikalar sürer. İnternet sayfası açılmaz, sürekli donar.

Çünkü aynı anda iki cihaz veri gönderdiğinde sinyaller çarpışır ve yok olur. Çarpışma tespit edilince herkes rastgele bir süre susar.

Kullanıcı sayısı arttıkça bu bekleme süreleri katlanır. Sadece birkaç kişi varken akıcı olan ağ, on kişide durma noktasına gelir.

Zira yoğunlaştırıcı tek bir çarpışma alanı yaratır. Bu dev paylaşımlı alan darboğazın ta kendisidir.

Sonuç

Sonuç olarak, verimli ağlar için Hub ve Switch cihazlarının çalışma mantığını anlamak çok önemlidir. Üstelik hub’lar basittir ve verileri tüm cihazlara iletmede çalışırlar.

Ancak elbette anahtarlar daha akıllıdır. Yani verileri belirli alıcılara gönderir. Sonuç olarak ağ donanımı hakkında bilgi sahibi olmak, optimum performansı ve güvenliği sağlar.