Hub là gì? So sánh và phân biệt giữa Hub và Switch

Hub là một thiết bị mạng phổ biến dùng để kết nối nhiều thiết bị như máy tính, máy in, máy quét,... trong một mạng cục bộ (LAN). Nhiều người vẫn có thắc mắc về cách hoạt động, ưu nhược điểm và ứng dụng của Hub. Bài viết này sẽ giải đáp những câu hỏi này để bạn hiểu rõ hơn về Hub là gì và lựa chọn phù hợp cho nhu cầu sử dụng của mình.

Hub là gì?

Hub là một thiết bị mạng hoạt động như một trung tâm kết nối, cho phép nhiều thiết bị chia sẻ cùng một đường truyền mạng. Tín hiệu từ một cổng sẽ được sao chép đến tất cả các cổng khác được kết nối. Ví dụ khi kết nối máy tính, máy in và máy quét vào Hub, tất cả các thiết bị này có thể chia sẻ cùng một kết nối internet và giao tiếp với nhau.

Dưới đây là các đặc điểm chính của Hub:

• Có nhiều cổng: Hub thường có từ 4 đến 24 cổng, cho phép kết nối nhiều thiết bị cùng một lúc.
• Dễ sử dụng: Hub không yêu cầu cấu hình phức tạp, chỉ cần cắm cáp mạng vào cổng là có thể sử dụng.
• Tốc độ truyền dữ liệu: Tốc độ truyền dữ liệu của Hub phụ thuộc vào tốc độ của cổng kết nối và thiết bị được kết nối. Tuy nhiên, Hub thường có tốc độ truyền dữ liệu chậm hơn so với switch.
• Không thông minh: Hub không thể phân biệt được dữ liệu được gửi đến từng cổng, vì vậy nó sẽ sao chép dữ liệu đến tất cả các cổng khác được kết nối. Điều này có thể dẫn đến tắc nghẽn mạng nếu có quá nhiều thiết bị hoặc dữ liệu truyền trên mạng.

Hiện nay, Hub ít được sử dụng phổ biến hơn so với switch. Tuy nhiên, Hub vẫn có một số ưu điểm như giá thành rẻ và dễ sử dụng, vì vậy nó vẫn có thể được áp dụng trong một số trường hợp cụ thể, như kết nối một vài máy tính trong nhà hoặc văn phòng nhỏ.

Hub hoạt động như thế nào?

Hub hoạt động ở lớp vật lý trong mô hình OSI.

Mô hình OSI là một mô hình tham chiếu được dùng để mô tả hoạt động của các hệ thống mạng. Mô hình này được chia thành 7 lớp, mỗi lớp có chức năng riêng biệt. Lớp vật lý là lớp đầu tiên trong mô hình OSI. Lớp này chịu trách nhiệm truyền dữ liệu bit qua cáp mạng. Các thiết bị hoạt động ở lớp vật lý bao gồm cáp mạng, card mạng, bộ điều hợp mạng,...

Hub hoạt động ở lớp vật lý bằng cách sao chép dữ liệu nhận được từ một cổng đến tất cả các cổng khác được kết nối. Điều này có nghĩa là tất cả các thiết bị kết nối với Hub sẽ nhận được dữ liệu, ngay cả khi chúng không phải là thiết bị đích. Hub sử dụng phương thức truyền dẫn bán song công, nghĩa là chỉ có một thiết bị có thể truyền dữ liệu tại một thời điểm, các thiết bị khác phải đợi đến lượt của mình.

Cách hoạt động của Hub như sau: Khi một thiết bị truyền dữ liệu, Hub sẽ nhận dữ liệu đó và sao chép đến tất cả các cổng khác được kết nối. Chỉ có thiết bị đích mới có thể xử lý dữ liệu, các thiết bị khác sẽ bỏ qua dữ liệu không dành cho chúng.

Ứng dụng của Hub trong các trường hợp nào?

Dưới đây là một số ứng dụng cụ thể của Hub:

Kết nối các máy tính trong nhà hoặc văn phòng nhỏ: Hub là giải pháp đơn giản và tiết kiệm chi phí để kết nối một vài máy tính trong nhà hoặc văn phòng nhỏ. Hub giúp các máy tính có thể chia sẻ nguồn kết nối internet, file dữ liệu, máy in và các thiết bị mạng khác.

Mở rộng mạng LAN hiện có: Hub có thể được sử dụng để mở rộng mạng LAN hiện có bằng cách kết nối thêm các đoạn mạng với nhau.

Kết nối các thiết bị mạng khác nhau: Hub có thể kết nối nhiều loại thiết bị mạng khác nhau như máy tính, máy in, máy quét, bộ định tuyến,...

Giám sát mạng: Một số Hub cao cấp có tính năng giám sát mạng, cho phép người dùng theo dõi lưu lượng truy cập mạng và phát hiện các sự cố mạng.

Ứng dụng trong các hệ thống điều khiển: Hub được sử dụng trong các hệ thống điều khiển để kết nối các cảm biến, bộ điều khiển và thiết bị đầu cuối với nhau.

Những ưu điểm và nhược điểm của Hub

Sự phát triển của công nghệ mạng đã mang đến nhiều lựa chọn cho người dùng trong việc kết nối các thiết bị trong mạng LAN. Hub là một trong những thiết bị mạng đầu tiên được sử dụng và vẫn được ưa chuộng bởi sự đơn giản và giá thành rẻ. Tuy nhiên, Hub cũng có những hạn chế nhất định so với các thiết bị mạng hiện đại hơn như Switch. Việc so sánh ưu điểm và nhược điểm của Hub sẽ giúp người dùng đưa ra quyết định sáng suốt khi lựa chọn thiết bị phù hợp với nhu cầu của mình.

Ưu điểm của Hub

Ngoài chi phí thấp hơn so với các thiết bị mạng khác như Switch, Router và đặc biệt là dễ sử dụng, những lợi ích khác của Hub là gì?

• Mở rộng mạng LAN hiện có: Hub có thể sử dụng để kết nối thêm các đoạn mạng với nhau.
• Dễ dàng di chuyển: Hub có kích thước nhỏ gọn và trọng lượng nhẹ, dễ dàng mang đi từ nơi này sang nơi khác.
• Tương thích: Hub tương thích với nhiều loại cáp mạng khác nhau như cáp đồng trục, cáp xoắn đôi, cáp quang.
• Hoạt động độc lập: Hub không cần nguồn điện để hoạt động, mà lấy nguồn từ các thiết bị kết nối.
• An toàn: Hub không tạo ra nhiễu điện từ (EMI) hoặc nhiễu tần số vô tuyến (RFI), vì vậy nó an toàn cho sức khỏe con người và thiết bị điện tử.

Nhược điểm của Hub là gì?

Tốc độ truyền dữ liệu chậm: Hub thường có tốc độ truyền dữ liệu chậm hơn so với Switch, đặc biệt khi có nhiều thiết bị được kết nối hoặc khi có nhiều dữ liệu được truyền trên mạng.

Nguy cơ tắc nghẽn mạng: Hub không phân biệt được dữ liệu gửi đến từng cổng, vì vậy nó sẽ sao chép dữ liệu đến tất cả các cổng khác được kết nối. Điều này có thể dẫn đến tắc nghẽn mạng nếu có quá nhiều thiết bị kết nối hoặc nếu có quá nhiều dữ liệu được truyền trên mạng.

Không hỗ trợ nhiều loại mạng: Hub thường chỉ hỗ trợ một loại mạng như Ethernet.

Có thể xảy ra va chạm dữ liệu: Khi hai thiết bị cố gắng truyền dữ liệu cùng lúc trên cùng một cổng Hub, có thể xảy ra va chạm dữ liệu dẫn đến mất dữ liệu hoặc lỗi truyền tải.

Không hỗ trợ tính năng QoS (Quality of Service): Hub không thể ưu tiên các gói dữ liệu quan trọng, do đó không phù hợp với các mạng yêu cầu hiệu suất cao.

Do những ưu và nhược điểm trên, Hub thường được áp dụng trong các mạng LAN nhỏ với ít thiết bị và lưu lượng truy cập thấp. Trong các mạng LAN lớn hoặc đòi hỏi hiệu suất cao, Switch là sự lựa chọn tối ưu hơn.

Phân biệt Hub và Switch

Hub và Switch là hai thiết bị mạng phổ biến được dùng để kết nối nhiều thiết bị khác nhau trong cùng một mạng LAN (mạng cục bộ). Tuy nhiên, chúng có những khác biệt quan trọng về cách hoạt động, hiệu suất và ứng dụng.

Điểm tương đồng giữa Switch và Hub là gì?

Switch và Hub đóng vai trò như một trung tâm kết nối, cho phép nhiều thiết bị như máy tính, máy in, máy quét, bộ định tuyến,... chia sẻ cùng một đường truyền mạng. Cả hai nhận tín hiệu từ một cổng và sao chép hoặc chuyển tiếp nó đến các cổng khác được kết nối hoặc đích theo địa chỉ MAC.

Điểm khác biệt giữa Switch và Hub là gì?

Một số câu hỏi liên quan đến Hub

Ngoài các nội dung đã được giới thiệu về Hub như cách hoạt động, ứng dụng và ưu nhược điểm, trong phần tiếp theo ngay dưới đây, Mytour sẽ tiếp tục giải đáp một số thắc mắc xoay quanh thiết bị kết nối mạng quen thuộc này.

Class Hub là gì?

Class Hub là thuật ngữ để phân loại Hub dựa trên tốc độ truyền dữ liệu và độ trễ tối đa mà nó hỗ trợ. Hiện nay, có hai loại Class Hub phổ biến là Class 1 Hub và Class 2 Hub. Class 1 Hub có độ trễ tối đa là 140 bit time, tương đương với tốc độ truyền dữ liệu 10 Mbps. Class 2 Hub có độ trễ tối đa là 92 bit time, tương đương với tốc độ truyền dữ liệu 100 Mbps.

Ngoài Class 1 Hub và Class 2 Hub, còn có một số loại Hub khác như:

• Hub tốc độ gigabit: Hỗ trợ tốc độ truyền dữ liệu lên đến 1 Gbps (Gigabit mỗi giây)
• Hub Turbo: Hỗ trợ tốc độ truyền dữ liệu cao hơn 1 Gbps
• Hub PoE (Power over Ethernet): Cung cấp nguồn điện cho các thiết bị PoE như camera IP, điện thoại IP

Vậy làm thế nào để chọn Class Hub phù hợp? Nếu bạn chỉ cần kết nối một vài máy tính trong nhà hoặc văn phòng nhỏ, Class 1 Hub có thể đủ. Tuy nhiên, nếu bạn cần kết nối nhiều thiết bị hoặc có lưu lượng truy cập cao, bạn nên chọn Class 2 Hub hoặc Hub tốc độ gigabit. Nếu bạn chỉ cần kết nối một vài thiết bị, Class 1 Hub hoặc Class 2 Hub có thể đủ. Tuy nhiên, nếu bạn cần kết nối nhiều thiết bị, bạn nên chọn Hub có nhiều cổng hơn.

Dual Speed Hub là gì?

Dual Speed Hub là loại Hub hỗ trợ cả hai tốc độ truyền dữ liệu 10 Mbps và 100 Mbps. Hub này có thể tự động phát hiện tốc độ của thiết bị được kết nối và truyền dữ liệu ở tốc độ tối ưu. Tuy nhiên, Dual Speed Hub có thể gặp lỗi model trong một số trường hợp nhất định. Lỗi model xảy ra khi một thiết bị trong mạng không tương thích với tiêu chuẩn của mạng.

Trong trường hợp Dual Speed Hub, lỗi model có thể xảy ra khi hai thiết bị được kết nối với Hub có tốc độ truyền dữ liệu khác nhau. Ví dụ: nếu một thiết bị được kết nối ở cổng 10 Mbps và thiết bị kia được kết nối ở cổng 100 Mbps, Hub có thể không thể truyền dữ liệu chính xác giữa hai thiết bị này.

Switch có cơ chế chuyển mạch giúp định tuyến dữ liệu hiệu quả giữa các thiết bị có tốc độ truyền dữ liệu khác nhau, do đó, nó có thể giúp khắc phục lỗi model. Nếu bạn chỉ cần kết nối các thiết bị có tốc độ truyền dữ liệu 100 Mbps, bạn nên sử dụng Hub Class 2 thay vì Dual Speed Hub. Ngoài ra, một số nhà sản xuất Hub cung cấp bản cập nhật firmware giúp khắc phục lỗi model.

Tạm kết

Qua nội dung tổng hợp chủ đề Hub là gì mà Mytour mang đến ngày hôm nay, chúng ta hiểu được Hub là một thiết bị mạng cơ bản hoạt động như một trung tâm kết nối, cho phép nhiều thiết bị như máy tính, máy in, máy quét, bộ định tuyến,… chia sẻ cùng một đường truyền mạng.

Hub có vai trò quan trọng trong việc mở rộng mạng LAN, giúp người dùng dễ dàng truy cập và sử dụng các nguồn tài nguyên chung trong mạng. Tuy nhiên, Hub cũng có một số hạn chế nhất định. Cho nên, việc hiểu rõ những ưu điểm và nhược điểm của Hub sẽ giúp người dùng lựa chọn được thiết bị phù hợp với nhu cầu sử dụng của mình.