Что такое концентратор в информатике кратко

Обновлено: 30.06.2024

Концентраторы используются для расширения проводной сети

Концентратор – это небольшое прямоугольное недорогое устройство, которое объединяет несколько сетевых устройств. Они часто сделаны из пластика и получают питание от обычной розетки.

Целью концентратора является формирование единого сегмента сети, в котором все устройства могут напрямую взаимодействовать друг с другом.

До начала 2000-х годов Ethernet-концентраторы широко использовались для домашних сетей из-за их простоты и низкой стоимости. В то время как широкополосные маршрутизаторы заменили их в домах, концентраторы все еще служат полезной цели.

Концентраторы Ethernet отличаются от интеллектуальных концентраторов, используемых для управления интеллектуальными гаджетами. Также аналогичным образом называются USB-концентраторы, которые в основном являются удлинителями для USB-устройств.

Какова скорость хаба?

Концентраторы Ethernet различаются по своей скорости (скорости передачи данных в сети или пропускной способности). Оригинальные концентраторы Ethernet были оценены всего в 10 Мбит/с, но современные поддерживают 100 Мбит/с и обычно предлагают как 10 Мбит/с, так и 100 Мбит/с (известные как двухскоростные или 10/100 концентраторы).

Количество портов, поддерживаемых концентратором Ethernet, также варьируется. Концентраторы Ethernet с 4 и 5 портами наиболее распространены в домашних сетях, но концентраторы с 8 и 16 портами можно найти в некоторых домашних и небольших офисах.

Концентраторы могут быть подключены друг к другу – так называемое последовательное подключение – для увеличения общего количества устройств, которые может поддерживать сеть концентраторов.

Старые концентраторы Ethernet имеют относительно большой размер и иногда шумные, поскольку содержат встроенные вентиляторы для охлаждения устройства. Современные устройства-концентраторы бесшумны, намного меньше и предназначены для мобильности.

Концентраторы Ethernet работают как устройства уровня 1 в модели OSI.

Пассивные, активные и интеллектуальные концентраторы

Существуют три основных типа концентраторов:

Пассивные концентраторы не усиливают электрический сигнал входящих пакетов перед их передачей в сеть.

Активные концентраторы выполняют усиление, почти как ретранслятор.

Интеллектуальные концентраторы добавляют дополнительные функции к активному концентратору, которые имеют особое значение для бизнеса. Интеллектуальный концентратор, как правило, наращивается, что означает, что он построен таким образом, что несколько устройств могут быть размещены друг над другом для экономии места. Интеллектуальные концентраторы Ethernet часто включают возможности удаленного управления через поддержку SNMP и виртуальной локальной сети (VLAN).

Термин концентратор иногда используется при обращении к пассивному концентратору, а многопортовый ретранслятор может использоваться для объяснения активного концентратора.

Как работать с концентраторами Ethernet

Чтобы объединить в сеть группу устройств, используя концентратор Ethernet, сначала подключите кабель Ethernet к устройству, а затем подключите другой конец кабеля к сетевой карте устройства (NIC). Все концентраторы Ethernet поддерживают разъемы RJ-45 стандартных кабелей Ethernet.

Чтобы расширить сеть для размещения большего количества устройств, концентраторы Ethernet также можно подключать друг к другу, к коммутаторам или маршрутизаторам.

Когда использовать концентратор Ethernet

Концентратор может быть полезен для временной замены неисправного сетевого коммутатора или для расширения сети. Однако концентраторы следует использовать только в том случае, если производительность не является критическим фактором в сети.

Концентраторы отличаются от коммутаторов и маршрутизаторов тем, что все пакеты данных, поступающие на концентратор, передаются на каждый порт независимо от того, какой порт использует исходное устройство. Причина в том, что концентратор, в отличие от маршрутизатора или коммутатора, не знает, какое устройство запросило данные. В результате сеть в целом может испытывать снижение производительности.

Несмотря на то, что концентраторы имеют сравнимые функциональные возможности, почти все основное сетевое оборудование Ethernet, используемое сегодня, использует вместо этого сетевые коммутаторы из-за их преимуществ в производительности.

Сетевой концентратор или хаб (от англ. hub — центр) — устройство для объединения компьютеров в сеть Ethernet c применением кабельной инфраструктуры типа витая пара. В настоящее время вытеснены сетевыми коммутаторами.

Сетевые концентраторы также могли иметь разъёмы для подключения к существующим сетям на базе толстого или тонкого коаксиального кабеля.

Принцип работы

Концентратор работает на 1 (первом) — физическом уровне сетевой модели OSI, ретранслируя входящий сигнал с одного из портов в сигнал на все остальные (подключённые) порты, реализуя, таким образом, свойственную Ethernet топологию общая шина, c разделением пропускной способности сети между всеми устройствами и работой в режиме полудуплекса. Коллизии (то есть попытка двух и более устройств начать передачу одновременно) обрабатываются аналогично сети Ethernet на других носителях — устройства самостоятельно прекращают передачу и возобновляют попытку через случайный промежуток времени, говоря современным языком, концентратор объединяет устройства в одном домене коллизий.

Сетевой концентратор также обеспечивает бесперебойную работу сети при отключении устройства от одного из портов или повреждении кабеля, в отличие, например, от сети на коаксиальном кабеле, которая в таком случае прекращает работу целиком.

Преимущества и недостатки

Единственное преимущество концентратора — низкая стоимость — было актуально лишь в первые годы развития сетей Ethernet. По мере совершенствования и удешевления электронных микропроцессорных компонентов данное преимущество концентратора полностью сошло на нет, так как их стоимость вычислительной части коммутаторов и маршрутизаторов составляет лишь малую долю на фоне стоимости разъёмов, разделительных трансформаторов, корпуса и блока питания, общих для концентратора и коммутатора.

Недостатки концентратора являются логическим продолжением недостатков топологии общая шина, а именно — снижение пропускной способности сети по мере увеличения числа узлов. Кроме того, поскольку на канальном уровне узлы не изолированы друг от друга, все они будут работать со скоростью передачи данных самого худшего узла. Например, если в сети присутствуют узлы со скоростью 100 Мбит/с и всего один узел со скоростью 10 Мбит/с, то все узлы будут работать на скорости 10 Мбит/с, даже если узел 10 Мбит/с вообще не проявляет никакой информационной активности. Ещё одним недостатком является вещание сетевого трафика во все порты, что снижает уровень сетевой безопасности и даёт возможность подключения снифферов.


Коммутаторы

Появившиеся позже интеллектуальные устройства, работающие на 2 (канальном) уровне по модели OSI (в отличие от концентраторов, работающих только на 1 (физическом) уровне) — коммутаторы, способные обеспечивать независимую и выборочную передачу кадров Ethernet между портами за счёт вскрытия заголовков кадров и пересылки их по нужным портам в соответствии с MAC-адресом получателя (в отличие от концентраторов, пересылающих данные во все порты), работу в разных режимах и с различными скоростями, сначала использовались для разгрузки и оптимизации больших Ethernet-сетей, а затем полностью вытеснили концентраторы.

Информация взята с сайта : stepsoft.info

Мы постоянно сталкиваемся с рядом терминов, которые используются по отношению к сетевыми устройствами: концентраторы, коммутаторы, модемы, роутеры и многое другое. Разве это не одно и то же? Если да, то почему они имеют разные названия? У всех этих устройств есть много общего, они являются мостами, соединяющими вместе компьютеры и различные сетевые устройства и часто выполняют одни и те же функции. Многие технические специалисты используют эти термины как взаимозаменяемые. Поэтому становится трудно понять, чем же они отличаются.

Что такое модем?

Все слышали о модеме. Каждый из нас использовал его в своей жизни, чаще всего для компьютерных сетей. Он передает данные по обычным (аналоговым) телефонным линиям и может преобразовывать их в цифровой сигнал. Современные компьютеры и ноутбуки в настоящее время полностью функционируют в цифровом формате, поэтому модем в чистом виде используется всё реже.

Что такое концентратор?

Сетевой концентратор или хаб - это уже устаревшее устройство, которое предназначено для отправки одного пакета данных в несколько сегментов локальной сети. Другими словами, концентратор используется для расширения сети, и его главная задача — передать поступившую информацию остальным устройствам, которые к нему подключены. Например, если у вас три компьютера A, B, C, то данные, отправленные концентратором для компьютера A, также поступят и на другие компьютеры, все происходит в одно и то же время.

Что такое коммутатор?

Что такое роутер?

Роутер - это сетевое устройство, самое востребованное на сегодняшний день, которое запрограммировано на обработку и маршрутизацию сетевого трафика. Обычно он соединяет как минимум две сети вместе, например, две LAN, две WAN или LAN и ISP. Роутеры могут вычислять оптимальный маршрут для отправки данных и взаимодействуют друг с другом по протоколам.

Концентратор vs коммутатор

Концентратор работает на физическом уровне (Layer 1) сетевой модели OSI, в то время как Switch функционирует на канальном уровне (Layer 2). Коммутатор работает более эффективно, чем концентратор и может объединять сразу несколько компьютеров в одной локальной сети. Коммутатор умнее и производительнее концентратора, поэтому и дороже.

Коммутатор vs роутер

В модели OSI роутер работает на более высоком сетевом уровне (Layer 3). Он очень отличается от коммутатора, поскольку может отправлять пакеты данных в другие сети. Роутер многофункциональнее и сложнее и предназначен для соединения нескольких проводных и беспроводных сетей. Коммутатор используется только для проводной сети.

Концентратор vs роутер

Разница между концентратором и роутером еще больше. Концентратор - это пассивное устройство без программного обеспечения, в то время как роутер является сетевым устройством. Форма передачи данных в концентраторе - это электрический сигнал или биты.

Какое устройство купить?

Какое бы устройство вы ни выбрали, нужно убедиться в том, что оно может выполнять все функции, необходимые для работы в сети. Для хорошей производительности рекомендуется использовать беспроводной роутер, поскольку он позволяет различным устройствам подключаться к сети. Если у вас ограниченный бюджет, то временно можно использовать коммутатор, который предлагает относительно высокую производительность.

Сетевой концентратор (хаб, hub) – один из видов устройств, используемых при создании компьютерной сети с применением витой пары или коаксиального кабеля. В настоящее время выпускается и используется достаточно редко по причине большего количества недостатков, чем достоинств.

Принцип работы сетевого концентратора

В сети хабу может быть присвоен всего один IP адрес, поэтому все подключенные к нему компьютеры будут иметь один и тот же адрес, что существенно снижает уровень защиты информации в сети, увеличивает нагрузку и замедляет скорость обмена данными.

В силу своих функциональных возможностей сетевой концентратор в работе использует только первый физический уровень сетевой модели ОSI. Суть его в приеме и ретрансляции входящего сигнала на все подключенные порты (топология – общая шина). Каждый компьютер сети получит этот сигнал, проверит, предназначаются ли данные ему, и примет либо отбросит пакет.

Хаб не способен обрабатывать несколько сигналов одновременно. Если на два или более портов поступит сигнал, данные смешаются, и восстановить информацию будет невозможно. Столкновение пакетов в маленьких сетях происходит редко, а если хаб объединяет много устройств в одну сеть, то коллизии будут происходить достаточно часто. Пропускная способность сети распределяется между всеми подключенными устройствами, и уменьшается обратно пропорционально их количеству.

Из положительных характеристик хабов можно выделить низкую стоимость устройства и сохранение работы сети при отключении одного или нескольких портов или повреждении кабеля.

Классификация сетевых концентраторов

  • Концентраторы начального уровня – наиболее дешевые сетевые устройства без возможности управления (настройки); имеют от 8 до 16 портов, предназначены для создания небольших сетей.
  • Концентраторы среднего уровня с возможностью программной конфигурации сети; используют для организации средних рабочих групп (12-24 порта).
  • Управляемые концентраторы повышенной отказоустойчивости для создания крупных сетей; имеют до 48 портов, могут использоваться тонкие коаксиальные кабели.

Сети, построенные на сетевых концентраторах (хабах), имеют низкий уровень безопасности и защиты данных. В некоторых устройствах могут быть доступны шифрование информации, блокировка неиспользуемых портов или установка паролей на консольный порт.

Читайте также: