Hub (ฮับ) ทำหน้าที่อย่างไร

เป็นอุปกรณ์ที่ทวน และขยายสัญญาณ เพื่อส่งต่อไปยังอุปกรณ์อื่น ให้ได้ระยะทางที่ยาวไกลขึ้น ไม่มีการเปลี่ยนแปลงข้อมูลก่อนและหลัง การรับ-ส่ง และไม่มีการใช้ซอฟต์แวร์ใดๆ มาเกี่ยวข้องกับอุปกรณ์ชนิดนี้ การติดตั้งจึงทำได้ง่าย ข้อเสียคือ ความเร็วในการส่งข้อมูล จะเฉลี่ยลดลงเท่ากันทุกเครื่อง เมื่อมีคอมพิวเตอร์มาเชื่อมต่อมากขึ้นฮับ(HuB)เป็นอุปกรณ์รวมสายของ 10BASE T ซึ่งมีรูปร่าง (Topology) แบบดาว (Star) โดยการทํางานภายในเป็นแบบบัสนั่นเอง HUB ถูกใช้ในงาน LAN เกือบจะทุกที่มีการติดตั้งระบบนี้ ราคามีตั้งแต่หลักพันบาทจนถึงเป็นแสน ฉะนั้นการเลือกจึงขึ้นอยู่กับงบประมาณ และความคงทนของอุปกรณ์ HUB ที่ไม่ดีมักจะทําให้การสื่อสารกับเครื่องอื่นมีปัญหา หรือที่เรียกง่าย ๆ ว่า อาการ“ฮับแฮ้ง” ปัจจุบันเทคโนโลยีด้านนี้รุดหน้าไปมาก ฮับดี ๆ หลายตัวที่เป็น ฮับอัจฉริยะ Intelligence hub หรือ Smart HUB) ถูกผลิตขึ้นมาเพื่อสามารถควบคุมดูแลระบบเครือข่าย โดยมี Network Management Module เช่น SNMP Module และสามารถใช้กับเทคโนโลยีรุ่นใหม่ได้เสมอเพียงแต่ซื้อ Interface Card มาเปลี่ยนเท่านั้น ฮับเป็นอุปกรณ์ที่ทำงานแบบ รับข้อมูลอะไรเข้ามาก็ส่งข้อมูลนั้นแพร่กระจาย (Broadcast) ออกไปยังทุกๆพอร์ตโดยไม่รู้จุดหมายปลายทางของผู้รับว่าอยู่ที่ใด ผู้ส่งจะส่งข้อมูลผ่านฮับไปยังผู้รับแบบแชร์เส้นทางกันหรือที่เรียกว่าเป็น การแชร์แบนด์วิดท์ (Bandwidth) อธิบายด้วยรูปด้านล่างเพื่อทำให้เห็นภาพได้ชัดเจนยิ่งขึ้น โดยการจำลองการรับส่งข้อมูลบนระบบเครือข่ายที่เชื่อมโยงอุปกรณ์ต่างๆผ่านฮับ

สารบัญ Show

Hub หรือ Repeater

PC1 ต้องการส่งข้อมูลไปยัง Server และ PC2 ต้องการส่งข้อมูลไปพิมพ์ยัง Network Printer
PC1 เริ่มส่งข้อมูลไปยัง Server ข้อมูลต่างๆที่ส่งออกมาจาก PC1 ถูกลำเลียงผ่านสายสัญญาณจนไปถึงฮับ

เมื่อ ฮับรับข้อมูลเข้ามาแล้วก็จะส่งข้อมูลเหล่านั้นแพร่กระจายออกไปยังทุกพอร์ตที่ตนเองมีอยู่ ข้อมูลถูกลำเลียงผ่าน สายสัญญาณไปยังอุปกรณ์ทุกๆตัว

Server ซึ่งเป็นเจ้าของข้อมูลก็จะได้รับข้อมูลที่ PC1 ส่งมาให้แล้วข้อมูลนำไปประมวลผล และในขณะเดียวกันนั้นอุปกรณ์ อื่นๆก็ได้รับข้อมูลนั้นด้วยเช่นกันแต่จะไม่นำข้อมูลไปประมวลผลเนื่องจากไม่ ใช่ข้อมูลของตนเอง(ตรวจสอบจาก Mac Address ผู้รับใน Frame ข้อมูล)

ขั้นตอนการส่งข้อมูลจาก PC2 ไปพิมพ์ยัง Network Printer จะทำในลักษณะเดียวกัน PC1 (แต่ต้องรอให้ PC1 ส่งข้อมูล เสร็จสิ้นก่อน

Network Printer ซึ่งเป็นเจ้าของข้อมูลก็จะได้รับข้อมูลที่ PC2 ส่งมาให้ จากนั้นก็จะนำข้อมูลไปพิมพ์

เพิ่มเติม

การส่งข้อมูลของ PC1 และ PC2 จะต้องกระทำคนละเวลา ไม่สามารถส่งข้อมูลพร้อมกันในเวลาเดียวได้เสมือนกับว่าทั้งสองต้องอาศัยการ แชร์เส้นทางสำหรับส่งข้อมูลไปยังผู้รับปลายทาง ดังนั้นระบบที่ใช้ฮับเป็นตัวกลางเชื่อมโยงอุปกรณ์ถ้ายิ่งมีเครื่องคอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์มากเท่าไหร่ประสิทธิภาพของระบบก็จะยิ่งลดลงมาขึ้นเท่านั้น

จากบทความที่แล้ว เราได้กล่าวถึงการทำงานของ OSI Model ทั้ง 7 Layers ไปแล้ว ในบทความนี้เราจะนำองค์ความรู้เหล่านั้นมา Map เข้ากับอุปกรณ์ Network เพื่อให้มองเห็นการทำงานเป็นรูปธรรมมากขึ้น และเข้าใจการทำงานของ OSI Model ในระดับ Hardware มากขึ้นด้วย

ลิงค์บทความที่เกี่ยวข้อง “ทำความรู้จัก OSI Model” **
http://www.ablenet.co.th/2020/08/28/what-is-osi-model/

Hub หรือ Repeater

เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่เชื่อมต่อ Devices เข้ากับ Network ภายในองค์กร หรือ Local Area Network (LAN) เป็นการทำงานบน Physical Layer (Layer 1) ** โดยหลักการทำงานของ Hub/Repeater ก็ตามชื่อเลยครับ รับสัญญาณมาจากเครื่องต้นทาง แล้วทำสำเนาส่งไปยังทุก Port บนตัวอุปกรณ์ (Boardcast) อยู่ตลอดเวลา. ใช่ครับ ไม่มีการคิดอะไรทั้งสิ้น เครื่องไหนไม่เอาก็ Drop สัญญาณทิ้งไป ซึ่งมันค่อนข้างเกินความจำเป็น ทำให้ปัจจุบันไม่ค่อยเป็นที่นิยมเท่าที่ควร

Switch

เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่เชื่อมต่อ Devices เข้ากับ Network ภายในองค์กร หรือ Local Area Network (LAN) เป็นการทำงานบน Data-link Layer (Layer 2) ** หลายคนอ่านมาถึงตอนนี้ อาจจะคิดว่า มันก็เหมือนกับ Hub/Repeater เลยรึเปล่า? คำตอบคือ ไม่ใช่ครับ เพราะสิ่งที่ Switch ทำได้มากกว่า Hub/Repeater คือ มีความเร็วสูงกว่า, สามารถแก้ปัญหา Collision บน Hub, ฯลฯ และที่เป็นคุณสมบัติเด่นของ Switch เลยก็คือ มีการเก็บ MAC Address ของอุปกรณ์แต่ละชิ้นลงบน MAC Address Table แล้วส่ง Frame ข้อมูล ผ่าน Port ต่างๆ บนตัวอุปกรณ์ ซึ่งจะมีรูปแบบการส่งหลากหลายวิธี ได้แก่ 1.ฺBoardcast(ส่งทุก Ports) 2.Multicast(ส่งหลาย Ports) 3.Unicast(ส่ง 1 Port แบบระบุปลายทาง) ตัว Switch จะเลือกเองว่าแต่ละ Frame ควรจะต้องส่งแบบไหน จึงเป็นเหตุผลที่ Switch เข้ามาแทนที่ Hub/Repeater จนถึงปัจจุบัน โดยกระบวนการส่งข้อมูลระหว่างอุปกรณ์ผ่าน Switch เรียกกันว่า “Switching”

จากรูปจะเห็นว่าคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องถูกต่อเข้ากับ Switch ตัวเดียวกัน คอมพิวเตอร์เหล่านั้นสามารถสื่อสารกันได้โดยการส่ง Frame ข้อมูลผ่าน Switch โดยใช้ MAC Address เป็นตัวกำหนดทิศทางการส่งข้อมูล ซึ่ง MAC Address ของคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องจะถูกบันทึกลงบน MAC Address Table เมื่อมีการส่งข้อมูลผ่าน Switch

Router

เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่เชื่อมต่อ Network หนึ่ง เข้ากับ Network อื่นๆ โดยจะทำงานบน Network Layer (Layer 3) ** ซึ่งสามารถเชื่อมต่อได้ทั้ง Network ภายในองค์กร (Local Area Network: LAN) และ/หรือ Network ระหว่างองค์กร (Wide Area Network: WAN) ผ่านทาง IP Address ซึ่งจะส่ง Packet ข้ามระหว่าง Network ผ่าน Port ต่างๆ ระหว่างอุปกรณ์ที่ทำงานบน Layer 3 ด้วยกัน วิธีการดังกล่าวนี้เรียกว่า “Routing”

จากรูปจะแทน Network แต่ละวง ด้วยสีที่แตกต่างกัน จะเห็นว่า Router ทำการเชื่อมต่อระหว่างแต่ละ Network เข้าด้วยกัน เพื่อให้แต่ละ Network สามารถส่ง Packet ผ่านถึงกันได้