Cos’è un hub e come funziona?

Anche se ormai sono di­spo­ni­bi­li altre pos­si­bi­li­tà, gli hub si uti­liz­za­no tuttora per gestire una rete. Ma cos’è un hub? Come e per cosa si usa? Quali sono i vantaggi e gli svantaggi, in par­ti­co­la­re rispetto a uno switch di rete?

Un hub è un di­spo­si­ti­vo di rete che collega diversi nodi, ad esempio in una rete ethernet, con una topologia a stella. Nel modello ISO/OSI (Open Systems In­ter­con­nec­tions) gli hub sono clas­si­fi­ca­ti come di­spo­si­ti­vi di livello 1, cioè che lavorano sul livello fisico. Il loro compito prin­ci­pa­le è quello di collegare tra loro più computer e tra­smet­te­re i dati ricevuti. So­li­ta­men­te gli hub sono di plastica, con un’ali­men­ta­zio­ne elettrica esterna e con­ten­go­no tra le 4 e le 16 porte, ossia punti di con­nes­sio­ne fisici. La banda massima, in genere, va dai 10 ai 100 Mbit al secondo. Il termine “hub” proviene dall’inglese e significa “mozzo” o “centro ne­vral­gi­co”.

L’hub riceve dati e li trasmette in­te­gral­men­te a tutti i di­spo­si­ti­vi collegati (host) con una modalità di tra­smis­sio­ne bi­di­re­zio­na­le alternata. Tutti i col­le­ga­men­ti (porte) di un hub lavorano alla stessa velocità e si trovano in un unico dominio di col­li­sio­ne (che coinvolge tutti i di­spo­si­ti­vi di rete collegati).

Di­ver­sa­men­te da altri di­spo­si­ti­vi di rete, un hub non permette di in­di­riz­za­re o escludere singoli de­sti­na­ta­ri. Per questo motivo, durante un tra­sfe­ri­men­to, tutti i pacchetti sono trasmessi sempre a tutti i computer. Perciò, ricevono i dati anche quei di­spo­si­ti­vi che in realtà non sono stati concepiti per il pacchetto di dati in­te­res­sa­to. Poiché tutti gli host sono occupati, gli altri di­spo­si­ti­vi non sono in grado di inviare a loro volta dati durante questo processo. Allo stesso tempo, le richieste sono rie­la­bo­ra­te a poco a poco.

Se avete bisogno di altri host, potete collegare un hub con un altro tramite un semplice cavo in­cro­cia­to at­tra­ver­so una delle porte. Il numero di host è comunque limitato au­to­ma­ti­ca­men­te dalla regola 5/4/3 nota anche come metodo IEEE secondo la quale tra due terminali possono essere uti­liz­za­ti massimo cinque segmenti con quattro ri­pe­ti­to­ri. Inoltre, tutti gli host collegati con­di­vi­do­no la banda totale durante l’utilizzo di un hub. Perciò questo comporta ine­vi­ta­bil­men­te ral­len­ta­men­ti, so­prat­tut­to in caso di tra­sfe­ri­men­to di pacchetti di dati di grandi di­men­sio­ni.

Gli hub rap­pre­sen­ta­no in­dub­bia­men­te una tec­no­lo­gia vul­ne­ra­bi­le e obsoleta. Oltre ai già citati ral­len­ta­men­ti e alla mancanza di fles­si­bi­li­tà per i tra­sfe­ri­men­ti di dati e la selezione dei de­sti­na­ta­ri, un sistema hub è anche vul­ne­ra­bi­le dal punto di vista della sicurezza. Un sistema hub non può essere messo in qua­ran­te­na e il traffico dati potrebbe con­ti­nua­re in modo non protetto. Eventuali problemi o rischi alla sicurezza relativi alla pro­te­zio­ne dei dati coin­vol­go­no anche tutti gli altri host collegati.

Per tutti questi motivi gli hub si uti­liz­za­no sempre di meno. La loro mancanza di fles­si­bi­li­tà non li rende più al passo con i tempi e la bassa velocità con quantità di dati che aumentano sempre di più rap­pre­sen­ta un grande ostacolo. Un possibile campo di ap­pli­ca­zio­ne uti­liz­za­to spesso ancora oggi è l’esten­sio­ne di reti più datate oppure lo streaming su più di­spo­si­ti­vi. Inoltre, gli hub sono uti­liz­za­ti come prima per l’analisi di reti. Qui, la mancanza di fles­si­bi­li­tà rap­pre­sen­ta ad­di­rit­tu­ra un vantaggio: tutti i dati di una rete, infatti, si trovano su tutte le porte, per questo non è ne­ces­sa­rio un port mirroring per leggerli e ana­liz­zar­li.

Eppure, l’epoca degli hub è quasi del tutto conclusa. Suc­ces­si­va­men­te allo standard IEEE 802.3 (Institute of Elec­tri­cal and Elec­tro­nics Engineers), gli hub sono con­si­de­ra­ti obsoleti già dal 2011. Nel frattempo, il loro posto è stato preso dagli switch. I motivi sono diversi, con­si­de­ran­do che lo switch è, in fin dei conti, uno sviluppo ulteriore del suo pre­de­ces­so­re più vecchio. Di­ver­sa­men­te dall’hub, uno switch permette di inviare e ricevere dati allo stesso tempo. La banda non è limitata, ma resta costante. Mentre un hub si rivolge a tutti gli host e invia tutti i dati, lo switch permette di se­le­zio­na­re terminali singoli.

Per questo, lo switch lavora sul livello 2 del modello ISO/OSI ed è anche in grado di creare teo­ri­ca­men­te il proprio dominio di col­li­sio­ne per ciascuna porta. Per per­met­te­re un invio mirato, si valutano gli indirizzi MAC del frame e, in caso di necessità, si escludono i terminali non pensati per quel tipo di dati. In modo simile a un hub, switch come MPLS di­spon­go­no di una funzione di broadcast e possono servire con­tem­po­ra­nea­men­te tutti gli host collegati. A causa di questi evidenti vantaggi gli switch sono stati a lungo molto più costosi degli hub. Nel frattempo, però, i prezzi sono no­te­vol­men­te diminuiti.

Per avere un quadro più chiaro, vi mostriamo un confronto diretto delle fun­zio­na­li­tà e delle capacità di hub e switch.

Per lungo tempo gli hub hanno rap­pre­sen­ta­to l’unica opzione possibile per con­fi­gu­ra­re reti, ma oggi non è più così. Questa tec­no­lo­gia si adatta ancora oggi per l’analisi di reti, per l’esten­sio­ne di reti esistenti (tra­la­scian­do l’aspetto della sicurezza) o pro­ba­bil­men­te per lo streaming di diversi media. Poiché il prezzo degli hub e degli switch è più o meno simile, vi con­si­glia­mo si­cu­ra­men­te di preferire la tec­no­lo­gia più moderna.