ما هي أنواع المحاور في شبكة الحاسوب Types of Hubs

اقرأ في هذا المقال


أحد الأمثلة على المحور السلبي هو كتلة التثقيب التي تتكون من صندوق بلاستيكي بموصلات مختلفة ومعظمها “RJ 45″، وهذا المحور هو محور سلبي غير مزود بالطاقة أو ضعيف والمحاور الخاملة الأخرى بشكل عام هي محاور سلبية تعمل بالطاقة، ويتم استخدامها ككتلة مركزية للشبكة النجمية بحيث تُعد وحدة الوصول المتعدد “MAU” مثالاً على المحور الخامل المزود بالطاقة المستخدم في شبكات “token ring“.

ما هو المحاور Hub

المحاور “Hub”: هو جهاز فريد يستخدم لتحسين الشبكة من خلال تمكين محطات العمل المتزايدة في الشبكة.

  • “MAU” هي اختصار لـ “Media access unit”.

ما هي أنواع المحاور

أولاً: المحور السلبي Negative Hub

  • لا تتضمن المحاور السلبية أي عناصر محوسبة، ولا تقوم بإجراء إشارة البيانات على الإطلاق.
  • الهدف الرئيسي للمحور السلبي هو توصيل الإشارات من مقاطع كبل الشبكة المختلفة.
  • تأخذ جميع الأجهزة المتصلة بلوحة وصل سلبية جميع الحزم التي تتطور عبر الموزع.

ثانياً: المحور النشط

  • تسمى المحاور التي تحتوي على إمكانات التكرار لتقوية الإشارات في الشبكة بالمحاور النشطة.
  • كما يتمثل الحد من المحاور النشطة في أنّها تكبر الضوضاء جنباً إلى جنب مع الإشارات.
  • إنّها أكثر إشراقاً من المحاور السلبية لأنّها تعزز الإشارات قبل تمريرها بين العقد إلى العقدة.
  • وتسمى أيضاً المكثفات ويمكن أن تستوعب أكثر من مجموعة واحدة من اتصالات الشبكة.

ثالثاً: المحور الذكي

  • تسمى هذه المحاور أيضاً المحاور الذكية، ولديهم نوع خاص من البرامج بداخلهم لأداء وظائف الإدارة في الشبكة.
  • يوفر البرنامج لهم القدرة على إيجاد وفصل مشكلات الشبكة، وبالتالي لديهم قدرات المراقبة والإدارة.
  • لا تتمتع هذه المحاور بأهمية كبيرة في الشبكات الأصغر ذات العقد القليلة، ولكن مع توسع الشبكة.
  • تحتاج أيضاً إلى زيادة مشاكلها وإدارتها، وفي تلك الشبكات ثبت أنّ هذه المحاور هي أحد الأصول.
  • يمكنهم تتبع كيفية أداء كل عقدة في الشبكة ويمكنهم اتخاذ إجراءات لتصحيح المشكلات التي تحدث في الشبكة.
  • نظراً لأنّ استكشاف الأخطاء وإصلاحها يدوياً في الشبكات الكبيرة ليس بالأمر السهل، تلعب المحاور الذكية دوراً حيوياً في مثل هذه الشبكات.

ميزات المحاور

  • يعمل المحور في الطبقة المادية لنموذج “OSI“.
  • لا يمكن للمحور تصفية البيانات.
  • إنّه جهاز شبكة غير ذكي يرسل رسالة إلى جميع المنافذ.
  • يبث الرسائل في المقام الأول، لذلك يظل مجال التصادم لجميع العقد المتصلة من خلال لوحة الوصل واحداً.
  • وضع الإرسال نصف مزدوج.
  • قد تحدث التصادمات أثناء إعداد الإرسال عندما يقوم أكثر من جهاز كمبيوتر بوضع البيانات في نفس الوقت في المنافذ المقابلة.
  • نظراً لأنّهم يفتقرون إلى الذكاء لحساب أفضل مسار لنقل حزم البيانات، وتحدث حالات عدم الكفاءة والهدر.
  • إنّها أجهزة سلبية، وليس لديها أي برامج مرتبطة بها.
  • عادة ما يكون لديهم عدد أقل من المنافذ “4/12”.

ملاحظة:“OSI” هي اختصار لـ “Open Systems Interconnection”.

كيفية عمل المحاور

  • عندما يرسل مضيف الإطارات يقوم المحور بإعادة توجيه الإطارات في جميع المنافذ.
  • لا تفصل المحاور نوع الإطار وعلى سبيل المثال ما إذا كان يجب أن يكون الإطار أحادي الإرسال إمّا متعدد البث أو أحادي البث.
  • تقوم المحاور بإعادة توجيه جميع الإطارات إلى جميع المنافذ.
  • على الرغم من أنّ المحور يرسل الإطارات إلى جميع المنافذ، إلّا أنّ الكمبيوتر يقبل الإطارات التي تطابق مطابقة “MAC” الخاصة بها مع حقل عنوان “MAC” الوجهة.
  • يتم تجاهل باقي الإطارات بعد تلقي المعلومات المطلوبة.
  • يسمح “Network Hub” بالاتصال بأجهزة متعددة عبر منافذ لإعادة توجيه البيانات.
  • يمكن تصنيف الاتصال بين المضيفين إلى ثلاثة أشكال وهي أحادي الإرسال والبث والإرسال المتعدد.
  • يمكن أن يكون الإرسال الأحادي للاتصال ممكنًا من جهاز إلى آخر.
  • يحدث الاتصال المتعدد عندما يتم تشكيل كومونة بين مضيف واحد إلى عدد قليل.
  • يمكن تكوين بث اتصال عندما يتصل مضيف واحد بجميع المضيفين الآخرين في الشبكة.
  • لذا فإن المحور هو وسيلة بث للاتصال.
  • إنّه يعمل على الوضع أحادي الاتجاه، وهو وسيلة تتيح الاتصال بجهاز واحد في كل مرة أو بشكل عام ولا يمكن إلّا أن يكون الإرسال أحادي الاتجاه ممكنًا في فترة ما، وفي الجانب الآخر تتلقى عقدة واحدة فقط البيانات.
  • عندما تقترب البيانات أو الحزمة من المنفذ، يقوم الموزع بنسخ البيانات وإرسالها إلى الأجهزة الأخرى.
  • لا يقوم فقط بإرسال البيانات إلى الجهاز الوجهة ولكن إلى جميع الأجهزة الأخرى المتصلة بلوحة الوصل.
  • هذا بشكل عام لا يقرأ عناوين “IP” ولا يقوم أيضًا بتصفية البيانات في هذه العملية، لذلك لا يمتلك المحور أي معرفة حول مكان إرسال البيانات ولا يمكنه تحديد المسار الأفضل للعبور أيضاً.
  • لا يفكر “Hub” في تحديد عنوان “mac” أو عنوان “IP” فهو ينقل ببساطة، وجنباً إلى جنب مع إعادة توجيه البث.
  • نتيجة لذلك يزداد الازدحام، حيث يقوم المحور بإرسال البيانات وبثها إلى أجهزة متعددة.
  • حتى إذا كانت البيانات غير مطلوبة من قبل الجهاز أو النظام الذي يرسله إليهم دون داعٍ بسبب هذا النطاق الترددي يتم إهدارها.
  • يحدث التصادم الخارجي ولكن داخلياً أيضاً قد يحدث التصادم.
  • يحدث التصادم الداخلي عندما تبدأ أجهزة متعددة في إرسال البيانات باستمرار بالمثل إذا بدأ الجهاز A وB في الإرسال في كل مرة.
  • تتناسب التصادمات N مع العقد N.
  • المهمة الوحيدة التي يدركها الموزع هي عندما تكون الأجهزة متصلة بالمنافذ التي تنتقل فيها حزم البيانات.
  • يتم استلام حزم البيانات المتنقلة أولاً بواسطة المنفذ ثم يتم نسخ البيانات إلى جميع المنافذ الإضافية.
  • لذلك يمكن لجميع العقد رؤية حزمة البيانات هذه، وهذا هو سبب استبدال المحور بالمفتاح.

ملاحظة:“IP” هي اختصار لـ “Internet Protocol”.

ملاحظة:“MAC” هي اختصار لـ “Media Access Control”.

سمات محور الشبكة

  • العمل في وضع أحادي الاتجاه فقط.
  • توفر أحجام المنافذ من 4 إلى 24.
  • تعتمد المسؤولية عن تحديد الاصطدام وإعادة إرسال البيانات أو الحزم على المضيف.
  • يتم إنشاء الشبكة في شكل شبكة منزلية صغيرة.
  • تستخدم المحاور لتتبع الشبكة.
  • على سبيل المثال الاتصال، يتم استخدام المحاور في المؤسسات ومختبرات أجهزة الكمبيوتر.
  • في الشبكة الإجمالية، يمكن أن يتوفر جهاز واحد أو عقدة.
  • يحافظ على التصادم الفردي للمجال والبث الفردي للمجال.
  • إذا كانت الشبكة أكبر، يكون معدل التصادم أكبر.

عيوب المحور في الشبكة

  • يخلق حركة المرور أو الازدحام في الشبكة.
  • ستثار مخاوف أمنية بسبب إرسال البيانات إلى كل جهاز.
  • يزعج المستخدم ببيانات غير ضرورية.
  • لا يوجد تخزين للذاكرة في المركز.
  • قد يحدث الاصطدام أو لا يحدث إذا كان هناك احتمال لإرسال البيانات في وقت واحد في الشبكة عن طريق جهازين أو أكثر.
  • يجب استخدام هذا فقط في الشبكة الخاصة لعدم إثارة مشكلات الأمان.
  • إذا كان المحور يحتوي على “10 منافذ” متصلة، فإنّ النطاق الترددي المشترك هو “100 ميجابت في الثانية” بحيث يتلقى كل منفذ حصة “10 ميجابت في الثانية”.
  • يمكن أن يستوعب شبكات كبيرة.

المصدر: COMPUTER NETWORKING / James F. Kurose & Keith W. RossComputer Networks - The Swiss BayCOMPUTER NETWORKS LECTURE NOTES / B.TECH III YEAR – II SEM (R15)An Introduction to Computer Networks / Peter L Dordal


شارك المقالة: