Hub là gì? Khám phá về thiết bị mạng cơ bản trong hệ thống máy tính

5/5 - (1 bình chọn)

Trong thế giới công nghệ hiện đại, việc kết nối các thiết bị với nhau trong một mạng cục bộ (LAN) đã trở nên quen thuộc. Một trong những thiết bị mạng cơ bản nhất đóng vai trò quan trọng trong việc này chính là hub. Vậy hub là gì, và nó hoạt động như thế nào trong hệ thống mạng? Bài viết này sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về thiết bị mạng đơn giản nhưng thiết yếu này.

Hub là gì?

Hub là một thiết bị mạng có nhiệm vụ kết nối các thiết bị khác nhau trong một mạng cục bộ (LAN). Bạn có thể hình dung hub giống như một trạm trung chuyển, nơi tất cả các thiết bị trong mạng như máy tính, máy in, hoặc các thiết bị khác được kết nối với nhau qua hub.

Thiết bị Hub

Khi một thiết bị trong mạng gửi đi dữ liệu, hub sẽ nhận tín hiệu đó và phát tới tất cả các thiết bị khác kết nối với nó, không phân biệt đích đến thực sự của gói dữ liệu. Chính vì lý do này, hub được xem là một trong những thiết bị đơn giản nhất trong các thiết bị mạng.

Nguyên lý hoạt động của hub

Hub hoạt động theo nguyên tắc rất đơn giản: khi nhận được một gói dữ liệu từ một thiết bị, nó sẽ truyền gói dữ liệu này đến tất cả các cổng kết nối khác của hub. Điều này có nghĩa là bất kỳ thiết bị nào trong mạng cũng sẽ nhận được gói dữ liệu đó, dù gói dữ liệu này không được gửi đến thiết bị đó.

Vì hub không có khả năng phân biệt hay xử lý địa chỉ MAC (địa chỉ vật lý của thiết bị), nên nó chỉ đơn giản là phát tín hiệu một cách đồng loạt. Điều này dẫn đến một số hạn chế, chẳng hạn như xung đột dữ liệu khi có nhiều thiết bị cùng gửi dữ liệu đồng thời. Mạng sử dụng hub thường hoạt động ở chế độ half-duplex, nghĩa là dữ liệu chỉ có thể được gửi hoặc nhận tại một thời điểm, không thể thực hiện cả hai cùng lúc.

Các loại hub phổ biến

Hub được chia thành hai loại chính: hub thụ động (Passive Hub) và hub chủ động (Active Hub).

• Hub thụ động: Đây là loại hub đơn giản nhất, không cần nguồn điện để hoạt động. Hub thụ động chỉ có nhiệm vụ nhận tín hiệu từ một cổng và phát lại tín hiệu đó tới các cổng khác mà không can thiệp vào chất lượng của tín hiệu. Điều này có nghĩa là nếu tín hiệu yếu, hub thụ động sẽ phát đi tín hiệu yếu đó mà không khuếch đại.
• Hub chủ động: Hub chủ động phức tạp hơn và cần nguồn điện để hoạt động. Nó có khả năng khuếch đại tín hiệu trước khi phát đi các cổng khác, giúp tín hiệu mạnh hơn và có thể truyền đi xa hơn mà không bị suy giảm. Điều này đặc biệt hữu ích trong các mạng có diện tích lớn, nơi tín hiệu dễ bị suy giảm khi truyền qua các đoạn cáp dài.

Ưu và nhược điểm của hub

Hub, mặc dù đơn giản, nhưng vẫn có những ưu điểm nổi bật khiến nó được sử dụng rộng rãi trong các mạng nhỏ và đơn giản:

• Dễ cài đặt và sử dụng: Hub không yêu cầu cấu hình phức tạp. Bạn chỉ cần cắm các thiết bị vào các cổng của hub là mạng đã sẵn sàng hoạt động.
• Chi phí thấp: Hub thường rẻ hơn nhiều so với các thiết bị mạng khác, khiến nó trở thành lựa chọn lý tưởng cho những ai có ngân sách hạn chế hoặc những mạng không yêu cầu hiệu suất cao.
• Phù hợp với các mạng nhỏ: Trong các mạng nhỏ, nơi số lượng thiết bị kết nối không quá nhiều và không yêu cầu tốc độ truyền dữ liệu cao, hub vẫn là lựa chọn hiệu quả và kinh tế.

Tuy nhiên, hub cũng có những nhược điểm nhất định mà bạn cần cân nhắc trước khi sử dụng:

• Hiệu suất thấp: Vì hub phát tín hiệu tới tất cả các thiết bị trong mạng, điều này dẫn đến hiện tượng xung đột dữ liệu khi có nhiều thiết bị cùng gửi dữ liệu. Hiệu suất của mạng do đó bị giảm, đặc biệt khi số lượng thiết bị kết nối nhiều.
• Bảo mật kém: Do dữ liệu được phát đồng thời tới tất cả các thiết bị, nguy cơ dữ liệu bị chặn lại và “nghe lén” bởi các thiết bị khác là rất cao. Điều này khiến hub không phù hợp với các mạng yêu cầu bảo mật cao.
• Giới hạn về khoảng cách: Hub không thể mở rộng khoảng cách mạng một cách hiệu quả như các thiết bị khác. Tín hiệu truyền qua hub có thể bị suy giảm nhanh chóng nếu khoảng cách giữa các thiết bị quá xa, đặc biệt khi sử dụng hub thụ động.

Ứng dụng của hub trong thực tế

Mặc dù hiện nay, hub không còn được sử dụng phổ biến trong các mạng lớn và phức tạp, nhưng nó vẫn có những ứng dụng đáng kể trong một số trường hợp nhất định:

• Mạng gia đình hoặc văn phòng nhỏ: Đối với các mạng gia đình hoặc văn phòng nhỏ, nơi số lượng thiết bị kết nối không quá nhiều và không yêu cầu tốc độ truyền dữ liệu cao, hub vẫn là một lựa chọn phù hợp. Chi phí thấp và dễ sử dụng khiến hub trở thành giải pháp đơn giản và kinh tế.
• Phòng thí nghiệm và học tập: Trong môi trường học tập hoặc thí nghiệm, hub thường được sử dụng để giúp sinh viên và kỹ thuật viên hiểu rõ về nguyên lý hoạt động cơ bản của mạng. Vì hub phát tín hiệu tới tất cả các thiết bị, nó giúp người học dễ dàng quan sát và phân tích cách dữ liệu được truyền qua mạng.
• Môi trường mạng thử nghiệm: Khi cần thiết lập một mạng thử nghiệm để kiểm tra hoặc giám sát dữ liệu, hub có thể là lựa chọn tốt vì khả năng phát toàn bộ dữ liệu đến tất cả các cổng. Điều này giúp dễ dàng theo dõi và phân tích lưu lượng mạng.

Hub trong tương lai

Với sự phát triển không ngừng của công nghệ, vai trò của hub trong các mạng hiện đại đang dần bị thay thế bởi các thiết bị tiên tiến hơn. Tuy nhiên, hub vẫn sẽ tiếp tục tồn tại trong những môi trường đòi hỏi sự đơn giản, chi phí thấp, hoặc trong các ứng dụng giáo dục và thử nghiệm. Dù ít phổ biến hơn trước, nhưng hub vẫn giữ một vị trí nhất định trong thế giới mạng, nhất là khi sự đơn giản và hiệu quả chi phí là yếu tố hàng đầu.

Kết luận

Hub là một thiết bị mạng đơn giản nhưng quan trọng, từng đóng vai trò lớn trong việc kết nối các thiết bị trong mạng cục bộ. Mặc dù có nhiều hạn chế về hiệu suất và bảo mật, nhưng trong các mạng nhỏ, yêu cầu đơn giản, hub vẫn là lựa chọn phù hợp. Hiểu rõ về hub và cách nó hoạt động giúp bạn có thêm kiến thức nền tảng về hệ thống mạng máy tính và cách các thiết bị kết nối với nhau.

Xem thêm: VPN là gì? Có thể bạn chưa biết điều này về mạng VPN

 

source https://atpholdings.vn/hub-la-gi/