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Netzwerk-HUBs: Die Basics einfach erklärt
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Stell dir vor, du bist in einem Klassenzimmer voller Schüler, und jeder möchte mit jedem kommunizieren. Anstatt dass alle durcheinanderreden, gibt es einen Gruppenleiter (den HUB), der alle Nachrichten entgegennimmt und sie gleichzeitig an alle Schüler weiterleitet. Es ist nicht besonders effizient – jeder hört alles, egal ob es für ihn bestimmt ist oder nicht. Aber immerhin wird sichergestellt, dass die Kommunikation stattfindet. So ähnlich funktioniert ein Netzwerk-HUB.
Was ist ein Netzwerk-HUB und welche Aufgaben hat er?
Ein Netzwerk-HUB ist ein Gerät, das in einem lokalen Netzwerk (LAN) als zentraler Verteiler für Datenpakete fungiert. Seine Aufgabe ist es, Daten, die von einem angeschlossenen Gerät (z. B. Computer) empfangen werden, an alle anderen Geräte im Netzwerk weiterzuleiten. Ein HUB wird hauptsächlich auf der Schicht 1 (Physical Layer) des OSI-Modells eingesetzt und arbeitet daher ohne “Intelligenz”, wie man sie von moderneren Geräten wie Switches kennt.
Wie funktioniert ein HUB?
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Eingang:
Ein Gerät im Netzwerk sendet ein Datenpaket an den HUB. -
Weiterleitung:
Der HUB nimmt dieses Datenpaket und leitet es an alle angeschlossenen Geräte weiter – unabhängig davon, für welches Gerät die Daten eigentlich bestimmt sind. -
Broadcast:
Diese Arbeitsweise ist als Broadcasting bekannt. Alle Geräte “hören” die Nachricht, aber nur das richtige Gerät erkennt, dass es der Empfänger ist, und verarbeitet die Daten.
Da der HUB keine Unterscheidung treffen kann, wohin die Daten wirklich gehören, wird jedes Datenpaket an alle Geräte im Netzwerk gesendet. Das kann zu Problemen wie Kollisionen führen, wenn zwei Geräte gleichzeitig Daten senden.
Funktionen eines HUBs
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Signalverstärkung:
HUBs verstärken elektrische Signale, um sicherzustellen, dass Daten über größere Entfernungen im Netzwerk transportiert werden können. -
Datenverteilung:
Sie verteilen Daten an alle angeschlossenen Geräte im Netzwerk. -
Physischer Verbindungsaufbau:
HUBs stellen die physische Verbindung zwischen mehreren Geräten in einem LAN her.
Vor- und Nachteile eines HUBs
Vorteile:
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Einfache Bedienung:
HUBs sind einfach einzurichten und erfordern keine Konfiguration. -
Kostengünstig:
Sie sind günstiger als andere Netzwerkgeräte wie Switches oder Router. -
Signalverstärkung:
HUBs können als Repeater dienen und Signale verstärken, um Reichweitenprobleme zu lösen.
Nachteile:
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Ineffizient:
Durch die Broadcast-Arbeitsweise wird unnötiger Datenverkehr erzeugt, da alle Geräte die Daten erhalten, auch wenn sie nicht der Empfänger sind. -
Kollisionen:
In einem HUB-basierten Netzwerk kann es häufig zu Kollisionen kommen, wenn zwei Geräte gleichzeitig Daten senden. Diese Kollisionen verlangsamen das Netzwerk. -
Keine Intelligenz:
HUBs können Datenpakete nicht gezielt an ein bestimmtes Gerät weiterleiten, was die Leistung des Netzwerks beeinträchtigt. -
Veraltete Technologie:
HUBs sind heutzutage kaum noch im Einsatz, da moderne Geräte wie Switches und Router ihre Aufgaben effizienter übernehmen.
Warum wurden HUBs durch Switches ersetzt?
Ein Switch ist im Grunde eine “intelligente” Weiterentwicklung eines HUBs. Er arbeitet auf Schicht 2 (Data Link Layer) des OSI-Modells und kann Datenpakete gezielt an den richtigen Empfänger weiterleiten, anstatt sie an alle Geräte zu senden. Dadurch wird der Datenverkehr reduziert und Kollisionen vermieden. Switches sind mittlerweile der Standard in Netzwerken, während HUBs größtenteils ausgemustert wurden.
Zusammenfassung / Fazit
Ein Netzwerk-HUB ist ein einfacher Verteiler, der Daten an alle Geräte im Netzwerk sendet. Er ist leicht einzurichten und günstig, jedoch ineffizient und anfällig für Kollisionen. HUBs waren eine wichtige Technologie in den frühen Tagen der Netzwerktechnik, wurden jedoch durch leistungsfähigere Geräte wie Switches ersetzt. Dennoch ist das Verständnis der Funktionsweise eines HUBs wichtig, um die Entwicklung moderner Netzwerktechnologien und -geräte besser nachvollziehen zu können.
Kurz gesagt: Ein HUB ist wie ein Gruppenleiter, der sicherstellt, dass jeder alles hört – auch wenn es nicht für jeden relevant ist. In modernen Netzwerken braucht man jedoch präzisere Werkzeuge, die sicherstellen, dass nur der richtige Empfänger die Nachricht erhält.
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