referentie A001B


Overzicht van trefwoorden en jargon


Hubs en switches

Hubs en switches zijn apparaten waarmee meerdere computers met elkaar tot een netwerk kunnen worden gekoppeld. Ze maken tegenwoordig vrijwel allemaal gebruik van ethernet, hoewel een enkel apparaat ook nog een oudere BNC(coax) aansluiting heeft. Ze zien er uit als een kastje waarin meerdere ethernet(UTP)kabels naast elkaar kunnen worden gestoken:



Vaak wordt in een router al een hub of switch ingebouwd. Hubs en switches verschillen van elkaar in het aantal en de aard van de poorten, de manier waarop de data van de ene computer naar de andere wordt doorgegeven en de maximale snelheid van de switch of hub.

Het aantal poorten
Dit kan uiteenlopen van twee poorten tot enkele honderden. De meeste hubs of switches welke voor thuisgebruik zijn bedoeld hebben tussen de 2 en 8 poorten, genoeg om een thuisnetwerk op aan te sluiten. Ze zijn in iedere computerwinkel te koop. Hubs en switched met 12, 16, 24 of 48 poorten zijn wat minder gebruikelijk in thuissituaties en te krijgen bij de echte vakhandel, voor grotere kantoorcomplexen zijn professionele switches te koop welke modulair uit te breiden zijn.
Het is vaak mogelijk om een hub of switch aan te sluiten op een andere hub of switch. Op deze manier kan een netwerk gemakkelijk worden uitgebreid zonder dat er een -vaak dure- grotere switch hoeft te worden gebruikt. Het is niet mogelijk om zo maar iedere poort van een hub of switch aan te sluiten op iedere andere poort.
Ethernet maakt gebruik van twee soorten bekabeling: normale "straight" kabels en gekruisde "crossed" kabels. Deze zien er van buiten hetzelfde uit. U kunt zien welk type kabel u gebruikt door de doorzichtige plastic uiteinden naast elkaar te houden. De kleine draadjes in de kabel hebben verschillende kleurtjes. In een normale kabel is de volgorde van die kleurtjes gelijk aan elkaar, bij een gekruisde kabel is de volgorde aan beide uiteinden verschillend.
Ethernet kent ook twee verschillende poorten:"server" en "client". De computer staat (meestal) als client ingesteld, de hub of switch als server. Voor het verbinden van twee ongelijke poorten heeft u een normale kabel nodig, voor het verbinden van twee gelijke poorten een gekruisde kabel. U kunt dus niet zo maar twee willekeurige poorten van een switch of hub met een willekeurige kabel met elkaar verbinden. Een hub of switch is vaak uitgerust met een extra "Uplink" poort. Deze is meestal als client uitgerust en daardoor geschikt om met een normale poort van een andere hub of switch te worden verbonden. In het onderstaande voorbeeld wordt een aantal computers door middel van drie switches of hubs met elkaar verbonden. Hiervoor is een enkele gekruisde kabel nodig: tussen de hub in het midden en die ter rechterzijde:




De modernste switches worden tegenwoordig vaak uitgerust met een extra stukje elektronica waardoor ze zelf kunnen voelen of ze met een normale of met een gekruisde verbinding te maken hebben. Zij passen zich automatisch aan. Het maakt bij een dergelijke switch dus niet uit wat voor kabel er gebruikt wordt. In het bovenstaande voorbeeld: als de rechterswitch of hub voorzien is van een dergelijke "autocrossed" switch maakt het niet uit of er normale of gekruisde kabels naar deze switch toe lopen.
Daarnaast zijn er ook switches welke in kunnen worden gesteld om bepaalde aansluitingen al dan niet met andere aansluitingen samen te laten werken. Deze "V-lan" switches zijn ideaal als niet iedere gebruiker zo maar overal bij mag. Als laatste kennen sommige switches de mogelijkheid om via een stuk software bij te houden wat er precies over welke poort wordt gestuurd. Nuttig voor de netwerkmanager welke goed bij wil houden wat er allemaal op het netwerk gebeurd. V-lan en managed switches worden vaak in een apparaat gecombineerd. De extra mogelijkheden die zij hebben worden pas nuttig in een groter netwerk. Voor de thuisgebruiker zijn zij meestal niet nodig.

Het verschil tussen een hub en een switch.
Een hub herhaalt het signaal dat hij van een computer krijgt zonder meer voor alle andere computers die er op zijn aangesloten. Er kan op een hub op ieder willekeurig moment maar een computer tegelijk zenden. Ale er meer dan een computer tegelijkertijd zendt kan de hub niet bepalen welk signaal hij moet doorgeven. De signalen "botsen" als het ware met elkaar (in het Engels zijn dit "collisions"). Om deze reden is een hub minder geschikt in een omgeving waarin veel verschillende computers tegelijkertijd op een netwerk actief zijn. Daarnaast mogen maar een beperkt aantal hubs in een netwerk zijn aangesloten.
Een switch houdt in een interne tabel bij op welke poort wat er binnen wordt moet worden herhaald. De tabel bestaat uit een overzicht van de MAC-adressen van de netwerkkaarten van de computers welke op de switch zijn aangesloten. Een zogeheten "broadcasts" is bedoeld voor alle computers in het netwerk en wordt uiteraard alsnog op alle (aangesloten) poorten herhaald, maar signalen die bedoelt zijn voor een beperkt aantal andere computers worden alleen aan die andere computers doorgegeven. Er bestaan mengvormen tussen een switch en een hub, maar de naamgeving verschilt van fabrikant tot fabrikant en in de praktijk worden hubs steeds meer door volwaardige switches vervangen.



In het bovenstaande voorbeeld proberen de computers in het netwerk tegelijkertijd een signaal van A naar B en een signaal van D naar C te sturen. Bij het gebruik van een hub gaat dan niet lukken: het tweede signaal moet wachten tot het eerste is afgehandeld.

In het verleden waren switches een stuk duurder dan hubs. De laatste jaren is de prijs van een switch sterk gedaald. Om de boven beschreven reden is het aan te raden om bij het opzetten van een eigen netwerk geen hub maar een switch te gebruiken.
In een groter netwerk is een switch met meer geheugen voor de tabel noodzakelijk. Er zijn switches die tegelijkertijd meerdere data snelheden ondersteunen. Maar sommige switches ondersteunen maar een snelheid op alle poorten, dan wel verschillende maar vaste snelheden op de verschilende poorten van de switch.

De snelheid van een hub of switch
Deze is afhankelijk van twee factoren: Ethernet kent een aantal standaard snelheden: 10 Mb, 100 Mb en 1000 Mb. Daarnaast maakt ethernet een onderscheid tussen "full duplex" en "half duplex", hetgeen vrij vertaald neerkomt op twee- of eenrichtingverkeer. De meeste hubs ondersteunen alleen half duplex. Voor correct gebruik moeten de computers en de switch of hub op dezelfde standaard zijn ingesteld. Vaak is het mogelijk om een computer of switch zelf te laten "voelen" wat de maximum snelheid is. Een switch of hub welke dit kan wordt "autosensing" genoemd. Dit gaat niet altijd goed, maar in dat geval kan men de netwerkkaart van de computer met de hand op de gewenste snelheid instellen en past de autosensing switch zich aan. De meeste moderne switches zijn autosensing en ingesteld op 10 of 100 MB full duplex. 1000 Mb doorvoersnelheid s alleen nuttig in de zwaarste kantoortoepassingen.
Een hub heeft door de manier waarop hij werkt een maximale doorvoersnelheid gelijk aan zijn snelste poort. Optimaal voor een situatie waarbij er maar twee aansluitingen zijn. Aangezien een switch meerdere berichten tegelijkertijd over zijn poorten kan krijgen heeft een switch een veel hogere maximale doorvoersnelheid. De switch moet berekenen welk bericht naar welke aansluiting gaat. Hierdoor gaat een klein beetje tijd verloren. Maar in de praktijk is in een thuisnetwerk van 10/100MB de snelheid van de switch bijna nooit de belemmerende factor en vrijwel altijd sneller dan een hub.

(In principe is een full-duplex hub met 100 MB snelheid in één enkel geval sneller dan een 100 MB switch: bij het verbinden van twee losse computers. De hub behoeft namelijk niet te berekenen aan wie welk signaal wordt door gegeven. In de praktijk doet dat zich zelden voor, aangezien men in een dergelijk geval net zo goed een directe verbinding met een kruiskabel tussen beide computers kan maken)