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イーサネットハブ、アクティブハブ、ネットワークハブ、リピータハブ、マルチポートリピータ、または単にハブ[a]は、複数のイーサネットデバイスを接続して単一のネットワークセグメントとして動作させるネットワークハードウェアデバイスです。複数の入出力(I/O)ポートがあり、任意のポートの入力に導入された信号は、元の入力を除くすべてのポートの出力に表示されます。[1]ハブは物理層で動作します。[2]リピータハブは衝突検出にも関与し、衝突を検出するとすべてのポートにジャム信号を転送します。標準の8P8C (" RJ45 ")ポートに加えて、一部のハブにはBNCまたはアタッチメントユニットインターフェイス(AUI)コネクタが付属しており、従来の10BASE2または10BASE5ネットワークセグメント に接続できます。
ハブは現在ではほぼ廃止されており、非常に古い設備や特殊なアプリケーションを除いて、ネットワークスイッチに置き換えられています。2011年現在、リピーターやハブによるネットワークセグメントの接続はIEEE 802.3によって非推奨となっています。[3] [4] [5]
物理層機能
ハブなどのレイヤー 1 ネットワーク デバイスは、データを転送しますが、そこを通過するトラフィックは管理しません。ポートに入るパケットは、入力ポートを除く他のすべてのポートの出力にリピートされます。具体的には、各ビットまたはシンボルは流入時にリピートされます。したがって、リピータ ハブは単一の速度でのみ受信および転送できます。デュアル スピード ハブは、内部的に 2 つのハブとそれらの間のブリッジで構成されています。すべてのパケットが他のすべてのポートでリピートされるため、パケットの衝突がネットワーク全体に影響し、全体的な容量が制限されます。
ネットワークハブは、スイッチと比較すると単純なデバイスです。マルチポートリピータとして、ポートの1つから受信した送信を他のすべてのポートにリピートすることで機能します。物理層パケットを認識し、パケットの開始（プリアンブル）とアイドルライン（パケット間ギャップ）を検出し、衝突を感知してジャム信号を送信することで衝突を伝播することもできます。ハブは、ハブを通過するトラフィックをさらに調査または管理することはできません。[6]ハブにはデータを格納するメモリがなく、一度に1つの送信しか処理できません。したがって、ハブは半二重モードでのみ実行できます。衝突ドメインが大きいため、ハブを使用して接続されたネットワークでは、より高度なデバイスを使用して接続されたネットワークよりもパケット衝突が発生する可能性が高くなります。[2]
複数のハブを接続する
ホストが衝突を検出できる必要があるため、ハブの数とハブを使用して構築されたネットワークの合計サイズが制限されます (スイッチを使用して構築されたネットワークにはこれらの制限はありません)。リピータ ハブを使用して構築された 10 Mbit/s ネットワークの場合、5-4-3 ルールに従う必要があります。つまり、2 つのエンド ステーション間で最大 5 つのセグメント (4 つのハブ) が許可されます。 [6] 10BASE-T ネットワークの場合、2 つのホスト間で最大 5 つのセグメントと 4 つのリピータが許可されます。[7] 100 Mbit/s ネットワークの場合、2 つのエンド ステーション間の制限は 3 つのセグメントに削減されますが、それもハブがクラス II の場合のみ許可されます。一部のハブには、メーカー固有のスタック ポートがあり、イーサネット ケーブルによる単純なチェーン接続よりも多くのハブを接続できるように組み合わせることができますが、それでも大規模なファースト イーサネット ネットワークでは、ハブのチェーン接続制限を回避するためにスイッチが必要になる可能性があります。[2]
追加機能
ほとんどのハブは、個々のポートでの過度の衝突やジャバリングなどの典型的な問題を検出し、ポートを分割して共有メディアから切断します。したがって、ハブベースのツイストペアイーサネットは、動作不良のデバイスが衝突ドメイン全体に悪影響を与える可能性がある同軸ケーブルベースのイーサネット（10BASE2など）よりも一般的に堅牢です。[6]自動的に分割されなくても、ハブを使用すると、複数のタップがある長いケーブルの障害をトラブルシューティングする必要がなくなるため、トラブルシューティングが簡単になります。ハブのステータスライトで問題の原因を示すことができます。また、最後の手段として、デバイスをハブから1つずつ切断することもできます。これは、同軸ケーブルから切断するよりもはるかに簡単です。[要出典]
リピータを介してデータをセグメント間で使用可能な方法で渡すには、各セグメントのフレーミングとデータ レートが同じである必要があります。つまり、リピータは 802.3 セグメント (イーサネット) と 802.5 セグメント (トークン リング) または 10 Mbit/s セグメントを 100 Mbit/s イーサネットに接続することはできません。[引用が必要]
デュアルスピードハブ
ファスト イーサネットの初期の頃、イーサネット スイッチは比較的高価なデバイスでした。ハブは、 10BASE-Tデバイスが接続されている場合、ネットワーク全体を 10 Mbit/s で実行する必要があるという問題を抱えていました。そのため、ハブとスイッチの妥協案として、デュアル スピード ハブと呼ばれるものが開発されました。これらのデバイスは、内部の 2 ポート スイッチを使用して、 10 Mbit/s セグメントと 100 Mbit/s セグメントをブリッジします。ネットワーク デバイスがいずれかの物理ポートでアクティブになると、デバイスは必要に応じて 10 Mbit/s セグメントまたは 100 Mbit/s セグメントに接続します。これにより、ファスト イーサネット ネットワークへのオール オア ナッシングの移行が不要になりました。これらのデバイスは、同じ速度で接続されたデバイス間のトラフィックがスイッチングされないため、ハブと見なされます。[引用が必要]
ファストイーサネット
100 Mbit/s ハブとリピータには 2 つのクラスがあります。クラス I は信号を最大 140 ビット時間遅延します。この遅延により、100BASE-TX、100BASE-FX、100BASE-T4 間の変換/再コーディングが可能になります。クラス II ハブは信号を最大 92 ビット時間遅延します。この短い遅延により、1 つの衝突ドメインに 2 つのハブを設置できます。[8]
ギガビットイーサネット
リピータハブはギガビットイーサネットの標準規格で定義されています[9]が、業界がスイッチングに移行したため、 商用製品は登場していません[10] 。
用途
歴史的に、スイッチではなくハブを購入する主な理由は価格でした。2000年代初頭までに、ハブとローエンドスイッチの価格差はほとんどありませんでした。[11]ハブは、特別な状況では今でも役立ちます。
- プロトコルアナライザーをネットワーク接続に挿入する場合、ハブはネットワークタップやポートミラーリングの代替手段となる。[12]
- 10BASE-T ポートと 10BASE2 ポートの両方を備えたハブを使用して、10BASE2 セグメントを最新のツイストペア経由イーサネット ネットワークに接続できます。
- 10BASE-T ポートと AUI ポートの両方を備えたハブを使用して、10BASE5 セグメントを最新のネットワークに接続できます。
- ハブはスイッチに比べてレイテンシとジッタが低いため（衝突がない限り） 、イーサネットパワーリンクなどのリアルタイムネットワークに適している可能性があります。[13]
最初のイーサネットハブの1つであるHP Starlan for StarLANは、最初のツイストペアイーサネット規格であり、1986年に発表されました。[14]その後継機種であるStarlan 10は1987年に発表されました。[15] 1994年までに、業界はスイッチングへの移行を開始しました。[16]
参照
ウィキメディア・コモンズには、イーサネット・ハブに関連するメディアがあります。
注記
- ^ ネットワーク スイッチはスイッチング ハブと呼ばれることもあります。
参考文献
- ^ IEEE 802.3-2012 条項 9.1
- ^ abc Dean, Tamara (2010). Network+ネットワークガイド. Delmar. pp. 256–257.
- ^ IEEE 802.3 9. 10 Mb/s ベースバンドネットワーク用リピータユニット
- ^ IEEE 802.3 27. 100 Mb/s ベースバンドネットワーク用リピータユニット
- ^ IEEE 802.3 41. 1000 Mb/s ベースバンドネットワーク用リピータユニット
- ^ abc Hallberg, Bruce (2010).ネットワーキング: 初心者向けガイド、第 5 版。McGraw Hill。pp. 68–69。
- ^ Charles Spurgeon (2000-02-16). 「第 13 章: マルチセグメント構成ガイドライン」. Ethernet: The Definitive Guide. ISBN 978-1-56592-660-8. 2012-01-08取得。
任意の 2 つの DTE 間で許可される伝送パスは、最大 5 つのセグメント、4 つのリピータ セット (オプションの AUI を含む)、2 つの MAU、および 2 つの AUI で構成できます。
- ^ 「クラス I ハブとクラス II ハブの違いは何ですか?」Intel。2011 年 3 月 16 日閲覧。
- ^ IEEE 802.3 条項 41
- ^ Neil Allen (2009 年 10 月 18 日)。ネットワーク メンテナンスおよびトラブルシューティングガイド。Fluke Networks。ISBN 9780321647627。
- ^ Matthew Glidden (2001 年 10 月)。「スイッチとハブ」。この特定の Macintosh に関するブログについて。2011年6 月 9 日閲覧。
- ^ 「スニッフィングチュートリアルパート1 - ネットワークトラフィックの傍受」。NETRESEC ネットワークセキュリティブログ。2011-03-11。2011-03-13に取得。
- ^ Ethernet Powerlink Standardization Group (2018)、Ethernet POWERLINK 通信プロファイル仕様。バージョン 1.4.0 (PDF)、p. 35、2019年 5 月6 日取得
- ^ 「HP が Starlan プランを採用」Network World 1986 年 11 月 6 日、6 ページ。
- ^ 「HP の 10Mbit/秒 LAN には特別な配線は不要」。Computerworld 1987年 8 月 31 日。
- ^ 「インターネット市場の衝突でスイッチング戦略が鍵となる」Network World 1994-02-21。
外部リンク
- 「ハブリファレンス」。GitLab 。 2021年12月1日閲覧。