Was ist ein Hub im Netzwerkumfeld?
Ein Hub ist ein grundlegendes Netzwerkgerät, das in der Netzwerktechnik dazu verwendet wird, mehrere Computer oder andere Netzwerkgeräte in einem lokalen Netzwerk (LAN) miteinander zu verbinden. Der Hub arbeitet auf der OSI-Schicht 1 (Bitübertragungsschicht), was bedeutet, dass er keine intelligenteren Funktionen wie Adressierung oder Routing bietet, sondern lediglich elektrische Signale verteilt.
Hubs waren früher weit verbreitet, bevor sie von intelligenteren Geräten wie Switches und Routern ersetzt wurden. Dennoch ist es wichtig, die Funktionsweise und Eigenschaften eines Hubs zu verstehen, um seine Rolle im Netzwerkdesign zu erkennen und mit moderneren Alternativen vergleichen zu können.
Funktionsweise eines Hubs
Ein Hub empfängt ein elektrisches Signal (in Form von Bits), das von einem der angeschlossenen Geräte gesendet wird, und leitet dieses Signal an alle anderen Ports weiter. Er unterscheidet nicht, an welches Gerät die Daten gerichtet sind – jedes angeschlossene Gerät erhält das gleiche Signal.
Das bedeutet, dass bei der Verwendung eines Hubs alle Geräte sich dieselbe Bandbreite teilen und Datenkollisionen im Netzwerk auftreten können. Dies geschieht, da mehrere Geräte gleichzeitig versuchen können, über denselben Kanal zu kommunizieren.
Arten von Hubs
| Typ | Eigenschaften |
|---|---|
| Passiver Hub | Leitet elektrische Signale unverändert an alle Ports weiter. Keine Signalverstärkung oder -verarbeitung. |
| Aktiver Hub | Verstärkt die eingehenden Signale vor der Weiterleitung, um Signalverluste über längere Kabeldistanzen zu vermeiden. |
| Intelligenter Hub (Smart Hub) | Besitzt Verwaltungsfunktionen, z. B. zur Netzwerküberwachung oder Fehlerdiagnose, ähnlich einem einfachen Switch. |
Unterschiede zu anderen Netzwerkgeräten
- Hub vs. Switch: Ein Switch arbeitet auf OSI-Schicht 2 (Sicherungsschicht) und kann anhand der MAC-Adresse gezielt Datenpakete an den richtigen Port weiterleiten. Dies reduziert Kollisionen und verbessert die Netzwerkeffizienz im Vergleich zum Hub.
- Hub vs. Router: Ein Router funktioniert auf Schicht 3 (Vermittlungsschicht) und verbindet unterschiedliche Netzwerke miteinander. Er trifft Routing-Entscheidungen und vergibt oft IP-Adressen.
Vorteile und Nachteile eines Hubs
| Vorteile | Nachteile |
|---|---|
| Kostengünstig und einfach zu installieren | Keine intelligente Weiterleitung, erhöhtes Risiko von Kollisionen |
| Ideal für sehr kleine Netzwerke oder Testumgebungen | Schwache Sicherheitsfunktionen |
| Erweiterbar durch einfache Portvervielfachung | Geringe Effizienz bei steigender Teilnehmerzahl |
Durch die Broadcast-Natur eines Hubs wird jedes ankommende Signal an alle Ports verteilt. Dies führt zu sogenanntem „Flooding“ des Netzwerks, was besonders in größeren Netzwerken problematisch wird, da die Übertragungsqualität sinkt und Kollisionen häufiger auftreten.
Moderne Netzwerke nutzen deshalb primär Switches oder Router. Dennoch finden Hubs in spezialisierten Umgebungen wie Testnetzwerken, Netzwerk-Sniffing (zur Analyse des gesamten Verkehrs) oder in einfachsten Heimnetzwerken noch gelegentlich Anwendung.
Abschließend lässt sich sagen, dass ein Hub ein elementares, nicht-intelligentes Netzwerkgerät ist, das auf der physikalischen Ebene funktioniert. Trotz seiner Einfachheit war er ein wichtiger Schritt in der Entwicklung moderner Netzwerktechnologien.