ما هو جهاز الـ HUB: دليل تقني شامل

المقدمة

يُعد جهاز HUB (محور الشبكة) أحد أهم الأجهزة المستخدمة في بنية الشبكات الحاسوبية. منذ بدايات استخدام الشبكات، لعب هذا الجهاز دورًا أساسيًا في تسهيل عملية الاتصال بين الأجهزة المختلفة داخل الشبكة المحلية (LAN). مع التطور السريع في مجال الشبكات، تطورت الأجهزة المستخدمة لتحسين الكفاءة والأداء، ومع ذلك، لا يزال مفهوم الـ HUB مهمًا لفهم الأساسيات في تصميم الشبكات.

يتناول هذا المقال الطويل مفهوم جهاز HUB، مكوناته، أنواعه، كيفية عمله، تطبيقاته، مميزاته وعيوبه، بالإضافة إلى مقارنة تفصيلية بينه وبين الأجهزة الأخرى مثل السويتش والراوتر. سنناقش أيضًا التطبيقات الحديثة للجهاز وتأثيره على بيئة الشبكات.

تعريف جهاز الـ HUB

ما هو الـ HUB؟

HUB هو جهاز شبكة بسيط يستخدم لربط أجهزة متعددة في شبكة محلية (LAN). يعمل كموزع للإشارات، حيث يقوم باستقبال البيانات من أحد الأجهزة المتصلة به ثم يعيد إرسالها إلى جميع الأجهزة الأخرى. يُعرف جهاز HUB أيضًا بـ “Repeater” نظرًا لوظيفته في إعادة إرسال الإشارات لتوسيع نطاق الشبكة.

مكونات جهاز الـ HUB

المكونات الأساسية

1. المنافذ (Ports):
   • تحتوي أجهزة الـ HUB على عدد من المنافذ (عادةً 4، 8، أو 16 منفذًا) لتوصيل الأجهزة المختلفة.
2. وحدة التحكم (Control Unit):
   • تدير عملية استقبال البيانات وإعادة توزيعها.
3. وحدة الطاقة (Power Supply Unit):
   • تزود الجهاز بالطاقة اللازمة لتشغيله.
4. الإشارات الضوئية (LED Indicators):
   • تعرض حالة الاتصال ونشاط البيانات لكل منفذ.

أنواع أجهزة الـ HUB

يمكن تقسيم أجهزة الـ HUB إلى عدة أنواع بناءً على وظائفها وتصميمها:

1. Active Hub

• يقوم بتضخيم الإشارات قبل إرسالها، مما يساعد على تحسين قوة الإشارة.
• يحتاج إلى مصدر طاقة للعمل.

2. Passive Hub

• يعمل فقط كموزع للإشارات دون تضخيمها.
• لا يتطلب مصدر طاقة إضافي.

3. Intelligent Hub

• يتميز بوجود وحدة تحكم ذكية لتحليل البيانات وتحديد المسارات داخل الشبكة.
• يدعم إدارة الشبكة بشكل أكثر تقدمًا.

كيفية عمل جهاز الـ HUB

آلية العمل

• عند إرسال جهاز ما في الشبكة لبيانات معينة، يستقبل جهاز الـ HUB هذه البيانات من خلال أحد منافذه.
• يعيد الجهاز إرسال البيانات إلى جميع المنافذ الأخرى دون تمييز.
• يعتمد على مبدأ Broadcasting، حيث تُرسل الإشارة إلى جميع الأجهزة، مما يؤدي إلى زيادة حركة المرور (Traffic) داخل الشبكة.

التقييدات

• نظرًا لعدم قدرة الـ HUB على تمييز الأجهزة أو توجيه الإشارات بشكل ذكي، قد يؤدي ذلك إلى ما يُعرف بـ Collision (تصادم البيانات) في الشبكات الكبيرة.

مميزات جهاز الـ HUB

1. سهولة الاستخدام:
   • تصميم بسيط وسهل التوصيل، مما يجعله مناسبًا للشبكات الصغيرة.
2. تكلفة منخفضة:
   • مقارنة بالأجهزة الأخرى مثل السويتش، يُعد HUB أكثر اقتصادية.
3. دعم الشبكات الصغيرة:
   • يناسب بيئات العمل الصغيرة حيث لا تكون حركة المرور مرتفعة.

عيوب جهاز الـ HUB

1. عدم الكفاءة:
   • يعمل على إعادة إرسال البيانات إلى جميع الأجهزة دون تمييز.
2. حدوث التصادم:
   • تزداد احتمالية التصادم عند ارتفاع عدد الأجهزة المتصلة.
3. غياب الذكاء الشبكي:
   • لا يمكنه تحديد المسارات أو إدارة البيانات بشكل فعّال.
4. تأثير الأداء:
   • مع زيادة عدد الأجهزة، يقل الأداء الإجمالي للشبكة.

الفرق بين الـ HUB والأجهزة الأخرى

مقارنة بين HUB والسويتش

مقارنة بين HUB والراوتر

تطبيقات جهاز الـ HUB

1. التعليم والتدريب:
   • يُستخدم في مختبرات الحاسوب لتعليم أساسيات الشبكات.
2. الشبكات المؤقتة:
   • مثالي لإنشاء شبكات مؤقتة خلال الأحداث أو المؤتمرات.
3. البيئات الصغيرة:
   • مناسب للاستخدام في المنازل أو المكاتب الصغيرة.

مستقبل جهاز الـ HUB

التطورات التقنية

مع تطور الأجهزة الشبكية مثل السويتش والراوتر، أصبح استخدام الـ HUB أقل شيوعًا. ومع ذلك، يُمكن أن يجد الجهاز تطبيقات محدودة في شبكات صغيرة أو حالات خاصة تتطلب جهازًا بسيطًا ومنخفض التكلفة.

الأسئلة الشائعة (FAQ)

1. هل لا يزال جهاز الـ HUB مستخدمًا اليوم؟

نعم، لكنه يُستخدم بشكل محدود في الشبكات الصغيرة أو للتطبيقات المؤقتة.

2. ما الفرق الرئيسي بين HUB والسويتش؟

الـ HUB يرسل البيانات إلى جميع الأجهزة المتصلة، بينما السويتش يرسلها إلى الجهاز المستهدف فقط.

المزيد من المعلومات

هو أحد أجهزة الشبكة المستخدمة لربط الأجهزة ببعضها، يتم وصل كل جهاز كمبيوتر بأحد المافذ (Port) في الـ “Hub”، يتلقّى هذا الجهاز الإشارة من أحد المنافذ وينقلها إلى جميع المنافذ الأخرى ولكل جهاز متصل بهذة المنافذ، فمثلاً :
إذا تلقّى جهاز الـ hub المكون من ثمانية منافذ إشارة على منفذ 4 فإنه يمررها على الفور إلى كل المافذ الأخرى، ابتداءاً من المنفذ رقم 1 إلى المنفذ رقم 8.

🔹 أنواع أجهزة الـ HUB :

ACTIVE HUB :

يعمل هذا الجهاز على توجيه تدفق البيانات بحيث يتم تجنب تصادم الإشارات
بالإضافة إلى نفس وظيفة الجهاز المتمثلة في تقوية الإشارة المارة في الكابل، ويلزم تزويد الجهاز بالطاقة الكهربية من خلال كابل مخصص لذلك.

Passive Hub :

لا يعمل هذا النوع على تقوية الإشارة المنقولة، لكن يقتصر عمله على تمريرها فقط، ولا يحتاج هذا النوع من أجهزة الـ “HUB” إلى تزويده بطاقة كهربية، ومن ثَمّ فهو لا يحتوي على كابل للاتصال بمصدر للطاقة الكهربية وهذا هو الفرق بينه وبين الـ active hub.

Hybrid hub :

يعمل هذا النوع من أجهزة الـ “HUB” على المزج بين أنواع الوسائط المختلفة، بمعنى انه يستطيع توصيل (Coaxial cable و UTP ) أو أي نوع كابل آخر مع بعضهم في جهاز hub واحد .كما يعمل كرابط بين أهزة hub أخرى

Smart (intelligent) hub :

يتميز هذا النوع من أجهزة الـ “HUB” بأنه يحتوي على واجهة إدارية ويوفر الدعم
لبروتوكول SNMP وهو بروتكول مسؤل عن إدارة الشبكة ومراقبتها، كما أنه يُتيح تقسيم المنافذ إلى شبكات منطقية مختلفة.

🔸 (جدير بالذكر أن أجهزة الـ hub أصبحت قديمة ويقل استخدامها حالياً).

الخاتمة

يُعد جهاز الـ HUB أحد الأجهزة التي لعبت دورًا محوريًا في تطور الشبكات المحلية. ورغم أن الأجهزة الحديثة مثل السويتش والراوتر قد حلت مكانه في معظم التطبيقات، إلا أن فهم آلية عمل الـ HUB يظل ضروريًا لكل من يعمل في مجال الشبكات. هذا الجهاز يعكس البساطة والعملية في تصميم الشبكات، مما يجعله جزءًا مهمًا من تاريخ تطور تكنولوجيا الشبكات.