His­to­ri­que­ment, le Hub est un des équi­pe­ments réseau les plus anciens, bien avant les bridges (pont) et les switchs (com­mu­ta­teur).

Cet équi­pe­ment est à ban­nir des réseaux locaux d’au­jourd’­hui car il engendre beau­coup de pro­blème de ralen­tis­se­ment. Vous ver­rez pour­quoi à la fin de ce chapitre.

Reve­nons au début des réseaux ; les bridges et les switchs n’exis­taient pas. Il fal­lait bien faire com­mu­ni­quer les cartes réseaux Ether­net entre elles et pour cela, le Hub a été créé.

C’est un équi­pe­ment des plus basiques : c’est une boite avec n ports, n allant de 2 à 8 ports en géné­ral (cf pho­to de droite). Ces ports ont une connec­tique de type RJ45 pour connec­ter les dif­fé­rents ordi­na­teurs de notre réseau. Une fois les ordi­na­teurs allu­més, tout fonc­tionne, même pas besoin de « confi­gu­rer » le Hub, c’est plug&play 🙂

Fonctionnement

Le fonc­tion­ne­ment du Hub est très simple.

Si le Hub reçoit une trame d’un ordi­na­teur, il ne sait pas l’in­ter­pré­ter au sens niveau 2 du modèle OSI. Du point de vue du modèle OSI, il ne connait que la couche la plus basse, la couche phy­sique.

Quand notre ordi­na­teur envoi une trame Ether­net, c’est en fait une suc­ces­sion d’im­pul­sions élec­triques qui partent de la carte réseau (qui repré­sentent les 0 et 1 infor­ma­tique). Ces impul­sions arrivent sur le port du Hub et comme il est bête et ne sait lire que la couche 1 du modèle OSI, il ne sait pas du tout pour quel des­ti­na­taire (adresse MAC des­ti­na­tion) cette suc­ces­sion d’im­pul­sion élec­trique est des­ti­née. Donc ils envoient ces impul­sions sur tous les ports ! Simple et efficace 🙂

Et il fonc­tion­ne­ra comme ça jus­qu’à son der­nier souffle.

Domaine de Broadcast – Diffusion

Pre­mière remarque : ça signi­fie 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.

On dit que les sta­tions font par­ties du même domaine de broadcast/diffusion. Dés qu’une sta­tion émet, toutes les autres reçoivent la trame : La sta­tion A envoi une trame, les sta­tions B et C rece­vront la trame.

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

Domaine de Collision

Rap­pe­lez-vous, le Hub duplique les impul­sions élec­triques reçues sur un port vers tous les autres ports.

Main­te­nant, 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…

Le Hub étant vrai­ment basique, les impul­sions élec­triques vont se che­vau­cher et seront alors cor­rom­pues, on parle de col­li­sion ! Heu­reu­se­ment que la méthode CSMA/CD per­met de détec­ter ces col­li­sions et d’a­ver­tir les sta­tions qu’elles doivent réémettre leur don­nées. Je vous ren­voi au cha­pitre dédié sur le CSMA/CD pour com­prendre son fonctionnement 🙂

Pour conclure, sur un Hub, toutes les sta­tions pou­vant poten­tiel­le­ment émettre en même temps et pro­vo­quer une col­li­sion, elles appar­tiennent donc au même domaine de col­li­sion.

Mais com­ment ca se fait qu’il y ait des col­li­sions sur un Hub et pas sur un switch ? Tout pro­vient du mode Duplex

Duplex

Dans un Hub, il existe un seul mode, c’est le Half-Duplex. Ce mode per­met d’en­voyer des impul­sions élec­triques (notre trame Ether­net) sur une même paire de cuivre pour l’al­ler et pour le retour. C’est un peu comme le Tal­kie-Wal­kie, quand je parle, tout le monde se tait 🙂

Pour le Hub, c’est pareil, quand j’en­voi une don­née vers le Hub (ou inver­se­ment), je ne peux pas rece­voir de don­nées sinon il y a col­li­sion !

Pour le switch, c’est dif­ferent car il uti­lise une paire de cuivre pour l’al­ler et une autre paire de cuivre pour le retour, donc il ne peut pas y avoir de col­li­sion. C’est un peu comme sur une auto­route, les voi­tures ne peuvent pas se tam­pon­ner (enfin dans un monde par­fait où il n’y a pas une per­sonne âgée ou un alcoo­lique qui remonte l’au­to­route a contre-sens…).

Pour la notion de Duplex, un cha­pitre est dédié sur le sujet.

A retenir pour le CCNA

Voi­ci les infor­ma­tions à rete­nir pour le CCNA concer­nant notre enne­mi le Hub :

- Le Hub est un équi­pe­ment obsolète

- Les sta­tions connec­tées à un Hub sont dans le même domaine de Broadcast/Diffusion

- Les sta­tions connec­tées à un Hub sont dans le même domaine de Collision

- Le Hub a tous ses ports en mode Half-Duplex

- Le Hub ne fonc­tionne qu’en Half-Duplex