Hub là gì? Đặc điểm, chức năng, phân biệt giữa Hub và Switch

Hub hay còn được biết đến như một thiết bị sinh ra nhằm mục đích hỗ trợ kết nối trong hệ thống mạng cục bộ. Hub rất quen thuộc đối với bất cứ hộ gia đình hay các doanh nghiệp có sử dụng Internet.

Vậy chính xác Hub là gì? Các đặc điểm, chức năng và ứng dụng chính của thiết bị này là gì? Làm thế nào để phân biệt được Hub và Switch? Tất cả lời giải đáp bạn cần đều sẽ được Việt Tuấn đưa ra trong bài viết dưới đây, hãy cùng theo dõi và đừng bỏ lỡ bất kỳ thông tin hữu ích nào.

1. Hub là gì?

Hub là tên gọi của một thiết bị mạng được sử dụng để kết nối các máy tính hoặc các thiết bị khác trên cùng một mạng cục bộ LAN với nhau. Một hub sẽ bao gồm một số cổng port nhất định, thường từ 4 – 24 cổng, nhưng cũng có những hub có nhiều cổng hơn phụ thuộc vào người dùng.

Ảnh minh hoạ mô hình mạng sử dụng HUB

Hub đóng vai trò như một điểm trung tâm kết nối các thiết bị trong hệ thống mạng và nếu một gói chỉ được truyền đến một cổng, nó sẽ được sao chép và truyền đến các cổng khác có thể nhận ra định dạng của gói tin.

Không giống như bộ chuyển đổi mạng và bộ định tuyến, hub sẽ không được thiết kế bảng định tuyến thông minh đến nơi gửi dữ liệu mà thay vào đó, hub sẽ phát hầu hết các dữ liệu trên mỗi cổng được kết nối. Tuy nhiên điều này cũng tạo ra rủi ro bảo mật dữ liệu. 

Trước đây, các hub được dùng rất phổ biến vì loại thiết bị này có giá thành rẻ hơn so với các thiết bị bộ chuyển mạch hay bộ định tuyến tương tự.

 Tìm hiểu: Mạng LAN là gì? Mạng WAN là gì?

2. Đặc điểm của Hub

Có thể coi Hub là một bộ lặp với nhiều cổng. Như đã nói ở trên, thông thường các Hub có từ 4 đến 24 cổng, tuy nhiên cũng có những Hub có số lượng cổng cao hơn theo mục đích, nhu cầu của người sử dụng.

Hầu hết các Hub được sử dụng với các hệ thống mạng 10BASE-T hoặc 100BASE-T. Trong Cấu trúc liên kết mạng hình sao, tất cả các site được kết nối với một Hub ở vị trí trung tâm và có tác dụng thiết lập liên kết Point to Point.

Ngoài ra, Hub cũng có một vài những đặc điểm khác sau đây:

• Thiết bị Hub hoạt động ở lớp vật lý (Physical) trong mô hình OSI và có chức năng cung cấp, hỗ trợ cho chế độ truyền bán song công (half-duplex).
• Các Hub có những tính năng linh hoạt và tốc độ cao khi truyền dữ liệu. 
• Tính năng của Hub linh hoạt, tốc độ truyền cao đến các thiết bị khác nhau.
• Đối với Hub, trong trường hợp có nhiều máy tính trong cùng một hệ thống đang gửi dữ liệu đến các cổng tương ứng của chúng trong cùng một lúc sẽ dẫn đến xảy ra xung đột khi thiết lập đường truyền, xảy ra chủ yếu trong trung tâm.

3. Vai trò và chức năng của Hub

Hub là một mắt xích quan trọng đối với hệ thống các mạng Internet, vì vậy để tận dụng được tối đa các tính năng có sẵn trong thiết bị này, bạn nên hiểu rõ về chức năng và vai trò của nó. 

Về vai trò, hub sẽ đảm nhận như một cầu nối cho các thiết bị trong hệ thống mạng Internet của bạn. Ngoài ra, Hub cũng xử lý kiểu dữ liệu theo các khung. Đối với mỗi khung dữ liệu của đã được tiếp nhận, hub sẽ thực hiện khuếch đại và truyền đến các cổng máy tính được chỉ định là đích đến. 

Trong vai trò là thiết bị truyền dữ liệu của hub, sẽ có một Frame được truyền đi và cũng có thể sẽ Broadcast đến tất cả các cổng khác nhau. Khi thực hiện hoạt động này, Hub sẽ không chú trọng đến việc khung chỉ được nhận mệnh lệnh với một cổng. Lý do là bởi vì Hub không được cài các nhận diện đâu là cổng sẽ thực hiện nhiệm vụ gửi đến. Cũng chính vì thế, hub sẽ chuyển phần dữ liệu đến tất cả các cổng. 

Hiện nay hầu hết các Hub 10/100Mbps đều cần phải chia băng thông với toàn bộ số cổng đã được thiết kế trong hệ thống mạng nên thường chỉ có duy nhất máy tính, hoặc thiết bị được phát sóng mới có quyền truy cập tối đa các băng thông. Cũng vì nguyên nhân này nên khi có nhiều thiết bị cùng phát sóng thì băng thông chắc chắn sẽ bị chia nhỏ cho các hệ thống và tất nhiên hiệu suất hoạt động cũng sẽ bị giảm theo mức tương ứng.

 Tìm hiểu: Mạng máy tính là gì? Lợi ích, phân loại mạng máy tính

4. Các loại Hub phổ biến

Hub được chia thành 3 nhóm thiết bị thông dụng là Hub thụ động, Hub chủ động và Hub thông minh.  

4.1. Hub thụ động – Passive Hub

Hoạt động của các thiết bị Hub thụ động thường không ảnh hưởng đến hiệu suất của toàn bộ hệ thống. Vì các thiết bị này chỉ có chức năng giúp xác định lỗi và chỉ ra phần cứng đang bị lỗi. Sau khi phát hiện ra lỗi, các hub này sẽ chỉ cần truyền gói dữ liệu đã nhận hoặc đã được sửa lỗi đến các cổng tương thích khác nhau sau khi nhận gói dữ liệu từ một cổng cụ thể. 

Thiết bị này thường có một cổng 10BASE2 và một đầu nối là RJ45 có khả năng kết nối với bất kỳ thiết bị trong hệ thống mạng LAN. Điều này cũng được chấp nhận là một trong những tiêu chuẩn tại các hệ thống mạng. Ngoài ra, các cổng AUI nằm bên trong các trung tâm thụ động sáng tạo, để thực hiện các lệnh kết nối như bộ thu phát theo thiết kế mạng.

4.2. Hub chủ động – Active Hub

Là loại Hub được trang bị nhiều tính năng đặc biệt, giúp xử lý được nhiều vấn đề hơn so với Hub thụ động. Cụ thể, một thiết bị Hub chủ động có thể đảm nhiệm những chức năng như:

• Trực tiếp thực hiện hoạt động giám sát các dữ liệu được gửi đến các thiết bị đã được kết nối. Công nghệ được sử dụng là công nghệ lưu trữ dữ liệu. Các Hub này sẽ kiểm tra, sắp xếp dữ liệu theo thứ tự ưu tiên các gói dữ liệu trong quá trình truyền đến đích. 
• Sửa chữa những phần trong gói gói hoặc phân mảnh dữ liệu đang bị hỏng mà không ảnh hưởng đến toàn bộ đường truyền, hoạt động truyền và phần còn lại của gói tin. 
• Có khả năng đọc nhiều gói tin có định dạng khác nhau. Các tín hiệu yếu thường sẽ được loại hub này phân chia đến những cổng tương thích, sau đó khuếch đại chúng để truyền đến một cổng khác. 
• Một vài thiết bị Hub chủ động có thể thực hiện xem xét những lỗi thiết bị và đưa ra các lệnh thích hợp để xử lý. 
• Các Hub chủ động thường sẽ hoạt động có thể đồng bộ hóa lại và truyền tiếp những gói dữ liệu nhiều lần. 

4.3. Hub thông minh – Smart Hub

Là phân loại Hub có tính năng đặc biệt tốt hơn so với hai loại thiết bị hub nói trên. Cụ thể, Hub thông minh sẽ có những ưu điểm như:

• Hub thông minh cho phép những bộ phận có chức năng quản trị có thẻ chỉ định những thiết bị người dùng giống nhau về sở thích nếu họ có nhu cầu mở rộng hoạt động kinh doanh trên Internet. Đồng thời, một Smart Hub cũng có thể hỗ trợ hoàn thành lượng công việc của bạn nhanh chóng và có hiệu suất cao hơn 
• Hầu hết các vấn đề đều sẽ được nhận biết bằng một thiết bị vật lý, từ đó cũng dễ dàng xác định, thông báo và giải quyết các lỗi đang có thông qua quản lý dữ liệu. 
• Smart Hub được coi là phiên bản nâng cấp tiêu chuẩn so với các Hub chủ động. Việc phát hiện những công cụ quản lý tập trung để cung cấp cái nhìn toàn diện cho người dùng. Đây là điểm có lợi cho những người quản lý khi sử dụng Hub thông minh. Bởi nhờ có nó mà dễ tìm ra thiết bị kém hiệu suất hoặc cần phải thay thế. 
• Tính linh hoạt rất cao, có khả năng kết hợp với tốc độ truyền dữ liệu một cách tuyệt vời. Tốc độ tiêu chuẩn hiện tại của các Hub thông minh sẽ là 10, 16, con số này tương ứng với 100 Mbit/s đối với máy tính để bàn.

5. Ứng dụng của Hub để làm gì?

Là một thiết bị với nhiều ưu điểm và công năng, hub được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực tại các công ty, doanh nghiệp, hộ gia đình,…. Có thể kể đến 2 ứng dụng lớn nhất của các thiết bị Hub hiện nay là:

• Ứng dụng trong các công việc cần có tốc độ dẫn truyền nhanh

Hiện nay, ở một số sản phẩm Hub sẽ được thiết kế có sử dụng Dual Speed trong cấu tạo. Thường sẽ hoạt động trên các phân đoạn 10M/bit và 100M/bit. Đối với bất kỳ loại thiết bị nào được kết nối với những phân đoạn này thì các cổng sẽ hoạt động và dẫn truyền tín hiệu với tốc độ vượt trội. Tuy đây là ưu điểm, nhưng cũng là nhược điểm của hub bởi nó có thể khiến model bị lỗi bởi nó không thể thiết kế điều tiết giữa các luồng lưu lượng. 

• Phát hiện và ngăn chặn lỗi

Thông tin kỹ thuật về kết nối vật lý các thiết bị trung tâm với nhau sẽ mang lại lợi ích lớn. Hub phát hiện các lỗi nghiêm trọng, xung đột lớn hoặc xung đột không liên tục giữa các cổng và thiết bị. Nếu có bất kỳ lỗi nào xảy ra, nó sẽ tự động ngắt đường truyền tín hiệu và cô lập thiết bị.

Các Hub cũng có thể cho phép người dùng phát hiện sự sai lệch của cáp để tránh ảnh hưởng đến các thiết bị trong mạng lưới. Thiết bị Hub thường sẽ có ethernet xoắn đôi tích hợp sẵn, rất hữu ích cho việc tìm kiếm các vấn đề về chức năng. Để truyền dữ liệu qua từng phân đoạn thông qua các bộ lặp, chúng cần giống hệt với từng phân đoạn. Các bộ lặp vốn có không thể kết nối dữ liệu với các phân đoạn khác nhau.

6. So sánh giữa Hub và Switch

Dưới đây là bảng so sánh các tiêu chí giữa Hub và Switch để bạn tham khảo:

STT

Hub

Switch

1.

Hub được thiết kế hoạt động bên trên một lớp vật lý. Thiết bị hub được nằm trong một trong các tầng của mô hình OSI, cụ thể tại lớp 1.

Switch được thiết kế hoạt động trong lớp liên kết dữ liệu. Thường nằm ở lớp 2 của mô hình OSI sử dụng cho các thiết bị switch mạng.

2.

Hub có thể được liên kết với nhau thông qua một hub trung tâm, sau đó liên kết các máy tính cá nhân khác trong hệ thống với nhau.

Cho phép kết nối các máy ở nhiều hệ thống khác nhau. Có khả năng quản lý các cổng và quản lý cấu hình bảo vệ cho mạng ảo VLAN.

3.

Trong mỗi thiết bị hub, dữ liệu thường truyền ở dạng bit hoặc tín hiệu điện.

Tại Switch, các dữ liệu thường được truyền với dạng packet/gói (với switch L3) hoặc frame (với switch L2).

4.

Hub không có hoạt động lọc. Các Frame thường sẽ được được truyền đến mỗi cổng tương thích hoặc được chỉ định sẵn. 

Switch có thực hiện hoạt động lọc các frame, để giúp frame có thể được chuyển hướng đúng theo chỉ dẫn được cung cấp cho thiết bị chuyên dụng.

5.

Frame flooding luôn được thực hiện bởi hub, unicast, broadcast hoặc multicast

Frame flooding sẽ chỉ được thực hiện bằng unicast và multicast nếu có yêu cầu

6.

Hub là một dạng thiết bị thụ động

Switch là một dạng thiết bị chủ động

7.

Gateway mạng sẽ không thể nhận dạng hoặc lưu địa chỉ MAC thường được dùng cho các dữ liệu đi qua hub

Switch có khả năng lập và sử dụng bảng CAM, thường sẽ được truy cập bởi ASIC và có thể truy cập trực tiếp vào bộ nhớ nội dung

8.

Chế độ truyền được thiết kế trong hub là bán song công

Chế độ truyền của Switch có thể là bán song công hoặc cũng có thể là song công toàn phần

9.

Hub có chức năng làm cầu nối giúp các thiết bị trong cùng một mạng kết nối với nhau hoặc khác mạng để trao đổi thông tin. 

Switch mạng được sử dụng như một thiết bị kết nối nhiều thiết bị với nhau trong mạng máy tính. Switch có nhiều ưu điểm hơn hub, bởi switch thường sẽ gửi một thông tin đến loại thiết bị mà nó cần hoặc yêu cầu.

10.

Tốc độ của hub thường là 10Mbps

Tốc độ của switch sẽ giao động trong khoảng từ 10Mbps đến 1Gbps

11.

Hub được thiết kế sử dụng địa chỉ MAC để truyền

Switch cũng được sử dụng địa chỉ MAC để truyền

12.

Hub có thể hoạt động mà không cần kết nối Internet

Switch cũng có thể dùng khi không có kết nối Internet

13.

Hub không phải là một thiết bị thông minh

Switch được thiết kế nhiều tính năng và là một thiết bị thông minh

 Tìm hiểu: Switch là gì? | Switch công nghiệp là gì?

Tổng kết

Trên đây là những kiến ​​thức xoay quanh loại thiết bị mạng Hub trong hệ thống mạng Internet. Qua bài viết bạn có thể nắm được Hub là một thiết bị chịu trách nhiệm kết nối một mạng chia sẻ với nhiều máy tính khác nhau. Giúp bạn tận dụng triệt để tài nguyên mạng. Chúng tôi hy vọng với bài viết này bạn đã có cho mình lời giải đáp cho câu hỏi Hub là gì, cũng như hiểu hơn về chức năng và ứng dụng của Hub hiện nay.

Cảm ơn bạn đã theo dõi bài viết!

Đừng quên cập nhật Viettuans.vn thường xuyên để có thêm nhiều thông tin hữu ích về kiến thức mạng, quản trị mạng nhé.

VIỆT TUẤN – NHÀ PHÂN PHỐI THIẾT BỊ MẠNG, WIFI, THIẾT BỊ LƯU TRỮ NAS CHÍNH HÃNG

• Hotline: 0903.209.123
• Email: [email protected]
• Văn phòng Hà Nội:

  Tầng 6, Số 23 Tô Vĩnh Diện, P. Khương Trung, Q. Thanh Xuân

• Fanpage: https://www.facebook.com/viettuans