Разветвитель USB: назначение, описание, виды устройств
Часто в компьютере или в ноутбуке не хватает портов для подключения USB. Чем больше у вас в квартире периферии, гаджетов, работающих на USB, тем больше задаёте себя поиском свободного разъёма, куда подключиться. Подключив полный комплект всей гарнитуры: USB-мышку, web-камеру, клавиатуры, модем, принтер или сканер и т.д., дополнительного разъёма под флешку или для подключения своего смартфона к компьютеру уже может и не хватить. Отключать одно устройство, чтобы подключить не надолго другое — не вариант. От частого такого использования гнезда долго не продержаться. Справиться с такой задачей поможет только USB-концентратор. Про правильный выбор USB хаба и будет решаться вопрос в данном материале, чтобы помочь вам определиться с выбором для своих потребностей.
Есть 3 варианта USB-концентраторов:
-
карта USB PCI. Этот достойный вариант считается одним из лучших, быстрых. Близость подсоединения к материнской плате, а такие устройства вставляются именно туда, гарантирует самую лучшую функциональность и скорость передачи данных. Если задумываться о функциональности, то USB PCI лучший выбор для компьютера. А если говорить про удобства, тогда лучше рассмотреть USB хабы, которые можно выносить на различные расстояния от компьютера;
Карта USB PCI
Обычный USB-концентратор
Активный USB-концентратор
Активный USB-концентратор считается лучшим вариантом для подключения внешних гаджетов на расстоянии от компьютера. Сейчас уже можно встретить новые беспроводные модели USB хабов с передачей данных через Wi-Fi. Это лучшие решения особенно для владельцев ноутбуков, так как лишний провод уже не будет путаться на столе.
Что такое концентратор hub
Концентратор hub это самая тупая сетевая железка, смысл которой заключается в том, что если к нему пришел сетевой пакет (его можно сравнить с письмом где ищется адресат), то он этот сетевой пакет отправит всем кто к нему подключен, что как можете понять не хорошо, так как данный пакет, получат те кому не нужно, где может быть и хакер. Так, что как вы поняли это тупой повторитель или репиттер в простонародье. Как работает хаб мы еще посмотрим.
Вот как выглядит концентратор хаб, 5 портов или более и up link, для соединения с таким же хабом или коммутатором.
Что такое Хаб?
Роутер – от английского «router», маршрутизатор, который умеет передавать данные между различными сетями, например сетью вашего интернет провайдера и вашей домашней локальной сетью . Маршрутизатор также имеет разъемы для подключения к нему посредством кабеля других устройств, например компьютеров, модемов или сетевого коммутатора. Как вы, наверное, уже догадались, эти разъемы именуются портами.
Роутер является связующим звеном между двумя различными сетями и передает данные, основываясь на определенном маршруте, указанном в его таблице маршрутизации. Эти таблицы позволяют роутеру определить, куда следует направлять пакеты.
Для большей ясности разберем простой пример. Представьте, что одному из компьютеров домашней сети, например ПК1, потребовалось выйти в интернет. ПК1 может быть подключен к маршрутизатору напрямую либо через свитч . В любом случае, пакет от ПК1 дойдет до роутера , а тот уже отправит его в глобальную паутину. Ответ из интернета роутер передаст ПК1 напрямую либо через свитч . В результате этого нехитрого действа, мы сможем просматривать сайты, скачивать программы, общаться в чатах и пользоваться другими сервисами глобальной сети.
Схематичное изображение двух вариантов подключения домашних компьютеров к интернету через роутер вы можете увидеть ниже.
Подключение к интернету: роутер , свитч и домашние компьютеры
Подключение к интернету: роутер и домашние компьютеры
Поскольку количество компьютеров дома обычно невелико, то можно обойтись без сетевого коммутатора. Благо, большинство роутеров позволяют одновременно подключить 4, а то и 8 компьютеров к интернету. Чем больше портов у роутера , тем он дороже. Маршрутизатор может иметь дополнительные функции, например межсетевого экрана, настройки шифрования трафика в беспроводных сетях и т.п.
В компьютерных магазинах вы можете найти ADSL-роутеры, Wi-Fi роутеры и множество других моделей. ADSL-роутер подходит для подключения нескольких компьютеров к глобальной сети.
Многим интересен вопрос о том, что такое хабы и с чем их употребляют. Сейчас разберемся в этом вопросе. Под хабом в общем случае понимается узел какой-либо сети. Этот термин имеет различное значение в разных отраслях.
Особенности хаб
В ходе работы вся информация поступает 2 раза ко всем подключенным устройствам:
- первый раз во время опроса;
- второй раз при передаче ответного сигнала.
В условиях большой нагрузки сеть, построенная с помощью хаба, имеет некоторые особенности работы:
- большое количество портов существенно снижает пропускную способность сетевого концентратора;
- передача информации на все устройства производится на скорости самого медленного порта;
- независимо от подключения, данные передаются ко всем портам, а не только к активным.
Подобные особенности указывают на значительное снижение безопасности, а также увеличивают риск несанкционированного проникновения в локальную сеть для получения доступа к алгоритмам и рабочим паролям. Для увеличения пропускной способности и скорости взаимодействия между компьютерами внутри локальной сети выбирают хаб с гигабитным значением пропускной способности портов.
История появления хаба (Platform Controller Hub)
Примерно до 2008 года на материнских платах ноутбуков применялась трех чиповая архитектура: процессор+ северный мост+ южный мост. Но с развитием технологий некоторые функции северного моста были помещены в процессор. Оставшиеся функции северного и южного мостов(работа USB , звуковых и сетевых контроллеров, генерация тактовых частот для различного периферийного оборудования и т.д) объединили в одном чипе, называемом среди компьютерных мастеров – хаб.
Если же называть его правильно, то на Intel платформе от называется Platform Controller Hub (PCH), а на AMD – Fusion Controller Hub (FCH).
Вот так хаб выглядит на плате ноутбука:
Вариант размещения хаба плате ноутбука
Что такое свитч?
Свитч, хаб и другие сетевые устройства имеют хоть и незначительные, но принципиально важные отличия. Свитч (или переключатель) – это устройство, позволяющее делить сеть на определенные участки, в которые могут входить отдельные концентраторы первого уровня. Являясь сетевым устройством второго уровня (т. е. находясь над хабом), переключатель может принимать сигнал на один из портов, а потом передавать его дальше уже целому сегменту сети через другой подключенный порт. В этом случае деление информации уже происходит по специальным mac-адресам сетевых устройств. При этом «переключение» сигнала может идти на отличные типы соединений, например, с Ethernet на Token Ring или 10/100Base-T и наоборот.
Использование свитча вместо хаба ускорит процесс работы сети, так как предоставит уже не узкий одинарный проход, а целый широкополосный доступ для передачи информации. Также его использование создает определенный потенциал для развития и расширения ресурсов сети.
Свитчи могут быть как 2-, так и 20-, 40-портовые и более. При этом опционально могут содержать специфические порты для принтеров, сканеров и других устройств, в зависимости от необходимости.
Что такое хаб и что такое свитч — уже понятно. Но есть один большой недостаток у них, а именно – при выходе созданной сети в глобальную сеть Интернет у пользователей не будет возможности получать равноправный по скорости доступ, так как если один из них запустит тяжелое приложение, использующее интернет, то другие получат сильное падение скорости. Эти устройства не умеют делить скорость интернета. Выходом из ситуации может стать использование маршрутизатора или специальных административных правил на центральном сервере сети, искусственно ограничивающих скорость для каждой ячейки сети.
Хаб vs коммутатор vs маршрутизатор
В сетевом оборудовании и устройствах, данные обычно передаются в виде кадра. Когда кадр получен, он усиливается, а затем передается на порт назначения ПК (персональный компьютер). Большая разница между хабом и коммутатором заключается в способе доставки кадров.
В хабе, кадр передается или «транслируется» на каждый из его портов. Это не имеет значения, что кадр предназначен только для одного порта. Хаб не может определить, на какой порт следует отправлять кадр. Кроме того, хаб 10/100 Мбит/с должен поделиться пропускную способность с каждым из своих портов. При сравнения коммутатор сохраняет запись MAC-адресов (Media Access Control) всех устройств, подключенных к нему. С этой информацией, сетевой коммутатор может определить, какая система находится на каком порту. Поэтому когда кадр получен, он точно знает, на какой порт его отправлять, без значительного увеличения времени реакции сети. Кроме того, в отличие от хаба, коммутатор 10/100 Мбит/с будет выделять полные 10/100 Мбит/с каждому из своих портов. Таким образом, независимо от количества передаваемых ПК, пользователи всегда будут иметь доступ к максимальной пропускной способности.
В отличие от Ethernet хаба или коммутатора, который занимается передачей кадров, маршрутизатор должен маршрутизировать пакеты в другие сети, пока этот пакет в конечном итоге достигнет своего пункта назначения. Одной из ключевых особенностей пакета является то, что он содержит не только данные, но и адрес назначения, куда он направляется. Более того, маршрутизатор является единственным из этих трех устройств, которое позволит вам поделиться один IP-адрес (Интернет-протокол) между несколькими сетевыми клиентами.
Вы можете иметь четкое представление о сравнении между хабом vs коммутатором vs маршрутизатором здесь:
| шаблон | Хаб | Коммутатор | маршрутизатор |
|---|---|---|---|
| Уровень | Физический уровень | Канальный уровень | Сетевой уровень |
| Функция | Чтобы соединить сеть персональных компьютеров вместе, их можно объединить через центральный хаб | Разрешить подключения к нескольким устройствам, управлять портами, управлять настройками безопасности VLAN | Прямые данные в сети |
| Форма передачи данных | электрический сигнал или биты | кадр & пакет | пакет |
| Порт | 4/12 потров | многопорт, обычно от 4 до 48 | 2/4/5/8 потров |
| Тип передачи | Кадр затопления, одноадресная, многоадресная или широковещательная | Сначала широковещательная, затем одноадресная и/или многоадресная передача зависит от необходимости | На начальном уровне Broadcast, затем Uni-cast и multicast |
| Тип устройства | Неинтеллектуальное устройство | Интеллектуальное устройство | Интеллектуальное устройство |
| Используется в(LAN, MAN, WAN) | LAN | LAN | LAN, MAN, WAN |
| Режим передачи | Half duplex | Half/Full duplex | Full duplex |
| Скорость | 10Mbps | 10/100Mbps, 1Gbps | 1-100Mbps(беспроводный); 100Mbps-1Gbps(проводной) |
| Адрес, используемый для передачи данных | MAC адрес | MAC адрес | IP адрес |
Так в чем же разница между маршрутизатором, коммутатором и хабом? – давайте подытожим.
Хаб – старый аппарат, которое при отправке сообщения отправляет его на все подключенные сетевые устройства. Не имеет каких-то сложных систем настроек и работает примитивно.
Коммутатор – служит для построения локальных сетей. Работает с таблицей коммутации, которая основана на MAC-адресах. Не имеет сложной операционной системы, а настройку чаще всего делают через консоль. Работает на канальном уровне и общение идет с помощью кадров. Не может выступать в качестве DHCP-сервера, который раздает IP адреса.
Роутер – чаще используется как для построения локальной сети, а также для работы шлюза. Может работать сразу с несколькими сетями, грамотно распределяя трафик между всеми устройствами. Имеет сложную операционную систему с настройками, где вы можете настроить фильтр сайтов, подключиться к VPN, задать жесткое ограничение по использованному трафику, настроить принт-сервер, изменить конфигурацию Wi-Fi и многое другое. Работает с IP-адресацией на сетевом уровне.
В домашних условиях используют именно маршрутизатор. Коммутаторы же чаще всего ставят на предприятиях, там где нужно подключить сразу большое количество сетевых устройств и компьютеров. Также коммутатор не работает с интернетом – именно поэтому его нет смысла устанавливать дома. Аналогично на предприятиях устанавливают и роутеры, которые помогают распределять трафик между несколькими сетями. Основная разница между коммутатор.
