Die beiden einfachsten Komponenten innerhalb eines Netzwerks sind der Repeater und der Hub. Beide arbeiten auf der Schicht 1 des OSI-Modells und können somit keinerlei Vermittlungs-, sondern nur Weiterleitungsfunktion erfüllen. Komplexere Geräte, die auf der Schicht 2 arbeiten sind Switches und Bridges.
Was ist ein Repeater?
Ein Repeater ist ein Signalverstärker, also eine aktive Komponente in einem Netzwerk, welche eine Auffrischungsfunktion übernimmt. Er empfängt Signale, verstärkt sie und sendet sie weiter. Dadurch soll die maximale Signalreichweite und damit die maximale Kabellänge erhöht werden.
Der Einsatz von Repeatern ist notwendig wegen eines Dämpfungseffekts von Kabeln. Je nach Kabelart werden die gesendeten Signale ab einer gewissen Entfernung schwächer, so dass sie schließlich nicht mehr erkennbar und verwertbar sind. Um dies zu vermeiden, werden Repeater zwischen Netzsegmente geschaltet, so dass eine Auffrischung des Signals gewährleistet wird.
Repeater arbeiten auf der Schicht 1 des OSI-Modells. Sie regenerieren nur die Bitströme, wissen aber nichts über den Inhalt der Nachricht. Sie können die Nachrichten auch nicht an unterschiedliche Netze usw. weiterleiten, da sie nicht mit IP-Adressen arbeiten können. Außerdem muss bei allen beteiligten Segmenten das gleiche Zugriffsverfahren verwendet werden. Allerdings können auf beiden Seiten unterschiedliche Kabel verwendet werden, da Repeater als Media-Konverter dienen:
- Möglich: Glasfaser auf der einen Seite des Repeaters und Twisted Pair auf der anderen.
- Nicht möglich: Ethernet auf der einen Seite und Token Ring auf der anderen.
Repeater spielen in modernen Netzen keine große Rolle mehr, da andere Geräte deren Aufgabe zusätzlich zu weiteren Funktionen übernehmen können. Außerdem bieten Repeater keinen nennenswerten Kostenvorteil mehr.
Was ist ein Hub?
Ein Hub ist in der Netzwerktechnik ein zentraler Verteiler, an welchen die Endgeräte sternförmig angeschlossen werden, d.h. jedes Gerät ist über ein eigenes Kabel mit dem Hub verbunden. Deswegen werden Hubs auch häufig als Sternverteiler, Sternkoppler oder als Kabelkonzentrator bezeichnet. Wie die Repeater arbeiten Hubs auch auf Schicht 1 des OSI-Modells und sind somit vollkommen transparent, d.h. die anderen Geräte wissen nicht, dass Hubs existieren.
Hubs können bezüglich der Größe, der Ausstattung und des Preises sehr unterschiedlich sein und können entsprechend für alle Bereiche der strukturierten Verkabelung verwendet werden:
- Enterprise Hub für den Backbone-Bereich einer Verkabelung.
- Departmental Hub für die Verbindung von Gebäude- auf Etagenebene.
- Workgroup Hubs werden verwendet, um die Endgeräte mit abteilungsweiten Hubs zu verbinden.
Hubs ermöglichen eine unproblematische Erweiterung eines Netzes, indem die Anzahl angeschlossener Stationen erhöht wird. Dabei ist allerdings zu beachten, dass Hubs ein Netz nicht in Teilnetze und unterschiedliche Kollisionsdomänen unterteilen. Die angeschlossenen Geräte müssen sich das Übertragungsmedium teilen, was bei einer hohen Anzahl an Geräten zu einer Verlangsamung des Netzes führt.
Obwohl die Endgeräte sternförmig an den Hub angeschlossen werden, wird logisch ein Bus realisiert, d.h. jeder Netzknoten erhält jede Nachricht. Allerdings existiert eine Sonderform, der sogenannte Switching Hub. Dieser übernimmt die Funktionalität von Switches, d.h. er kann Nachrichten gezielt an einen einen Port senden, an welchem das Zielgerät hängt. Die Nachricht wird nicht an jeden Port gesendet wie es bei einem Standard-Hub der Fall ist. Die Lokalisierung eines Fehlers ist bei einem Hub relativ einfach, da jedes Endgerät über ein Kabel mit dem Verteiler verbunden ist. Somit ist bei einer Störung auch nur ein Endgerät betroffen, nicht das gesamte Netz.
Intern arbeiten die meisten Hubs mit einer sogenannten Backplane. Dabei handelt es sich um einen internen Bus, der mit einer wesentlich höheren Bandbreite arbeitet als das lokale Netz außerhalb des Hubs. Somit kann der Backplane dazu beitragen, Engpässe bei der Kommunikation zwischen den Ports zu vermeiden.
Hubs können aktive und passive Komponenten sein. Aktive Hubs benötigen eine eigene Stromversorgung, da sie die Auffrischungsaufgabe von Repeatern übernehmen können. Bei aktiven Hubs sollte die Stromversorgung möglichst redundant ausgeführt werden und am besten wird noch zusätzliche für eine unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) gesorgt, da Hubs oft eine zentrale Rolle spielen.