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1NSI: Réseaux - Hubs 🇬🇧 ou Concentrateurs 🇫🇷⚓︎

Définition⚓︎

Historiquement, le Hub est un des équipements réseau les plus anciens, bien avant les bridges (ponts) et les switchs (commutateurs). Cet équipement est à bannir des réseaux locaux d’aujourd’hui car il engendre beaucoup de problème de ralentissement. Nous verrons ensemble pourquoi plus tard. Il dispose de \(2\) à \(8\) ports RJ45 / interfaces.

Hub ou Concentrateur

Un Hub 🇬🇧 ou Concentrateur 🇫🇷 est un matériel réseau qui renvoie toutes les informations (trames) reçues (sur l'un de ses ports/interfaces) vers tous ses autres ports/interfaces, donc vers tous les péripériques ayant des cartes réseaux connectées au hub :

  • sans filtre : Toutes les informations renvoyées sur tous les ports de sortie quels qu'ils soient
  • sans mémoire : le hub ne stocke pas les adresses IP des matériels déjà connectés (au moins une fois)

Hub Non administrable

Un Hub N'est PAS administrable, il est Plug & Play. C'est une sorte de prise multiple Ethernet (ou USB..)

Hub Ethernet

Hub Ethernet Domestique EN104

Hub USB

Hub USB StarTech.com

Hubs & Modèle OSI⚓︎

Hub & Modèle OSI

Le Hub ne connaît que le niveau \(1\) du modèle OSI ((la couche la plus basse: la Couche Physique):
Il renvoie TOUTE trame reçue vers chacun de ses autres ports/interfaces.

SIMPLE MAIS POLLUANT : En particulier, il ne sait pas interpréter les trames reçues au sens niveau \(2\) du modèle OSI, donc il n'est pas capable d'interpréter l'adresse MAC du destinataire

Domaine de Diffusion / Broadcast⚓︎

Cela veut dire que lorsqu’une station \(A\) envoi une trame Ethernet pour une station \(B\), en fait toutes les stations connectées sur le Hub recevront aussi la trame car le Hub duplique l’information sur tous ses ports.

Domaine de Diffusion / Broadcast

On dit que les stations font parties du même Domaine de Diffusion / Broadcast. Dès qu’une station émet, toutes les autres reçoivent la trame: La station \(A\) envoi une trame, les stations \(B\) et \(C\) recevront la trame.

Hub & Domaine de Broadcast

Les cartes réseaux des autres stations sont néanmoins intelligentes et savent lire les informations contenues dans l’entête de la trame Ethernet et vérifie si l’adresse MAC de destination correspond à son adresse MAC. Si ce n’est pas le cas alors la carte réseau supprime la trame car elle ne lui est pas destinée.

Domaine de Collision⚓︎

Mais que se passe-t-il lorsque deux stations émettent une trame en même temps? Imaginons que les stations \(A\) et \(B\) émettent une trame en même temps:

Hub & Domaine de Broadcast

Le Hub se contentant de tout dupliquer sur tous ses ports, les impulsions électriques vont se chevaucher et seront alors corrompues, on parle alors de Collision.

Domaine de Collision

On dit que toutes les machines connectées au Hub appartiennent au même Domaine de Collision.

Une analogie avec les transmissions audios serait par exemple le Talkie-Walie, dont le fonctionnement était le suivant:

  • Si on veut communiquer, et utiliser le canal, on appuie sur le bouton et on parle.
  • les autres peuvent écouter, mais sans parler
  • Deux personnes appuyant simultanément sur le bouton provoquent des collisions

Heureusement, il existe certaines méthodes (plus complexes), comme par exemple la méthode CSMA/CD - Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection ou Circuit de Détection de Collision qui permet de réduire ces risques de collisions, de bloquer les PC qui posent problème pendant une période aléatoire avant qu’ils puissent retransmettre.

Le mode Half-Duplex⚓︎

Mode Half-Duplex

Le mode Half-Duplex d'envoyer des données mais pas d'en recevoir simultanément. et Réciproquement. La communication ne peut se faire qu'en un seul sens simultanément.

Le Hub est Half-Duplex

Le Hub fonctionne en Half-Duplex, exclusivement, sur tous ses ports/interfaces On utilise la technologie CSMA/CD pour diminuer les risques de collision en Half-Duplex.

Résumé⚓︎

A Retenir

  • Le Hub est un équipement obsolète
  • Toutes les machines connectées à un Hub sont dans un même Domaine de Diffusion / Broadcast
  • Toutes les machines connectées à un Hub sont dans un même Domaine de Collision
  • Le Hub ne fonctionne qu'en mode Half-Duplex, sur tous ses ports/interfaces