Concentrateurs (Hubs) | Passifs, Actifs, Intelligents, Réseau local

Les Hubs (Concentrateurs)

Hubs passif, Hubs actif, Hubs intelligent. Les concentrateurs (ou hubs) sont des dispositifs réseau utilisés pour connecter plusieurs ordinateurs ou appareils au sein d'un réseau local (LAN). Ils fonctionnent en tant que point central pour le trafic réseau, permettant aux données d'être transmises entre les différents appareils connectés.

Fonctionnement d'un Concentrateur (Hub)

Un concentrateur fonctionne selon un principe simple : il reçoit les données sur un de ses ports, puis les réplique et les envoie sur tous les autres ports. Contrairement aux commutateurs (switches), un concentrateur ne peut pas distinguer l'appareil auquel les données doivent être envoyées. Il envoie donc les données à tous les appareils connectés, même si elles ne sont destinées qu'à un seul appareil.

Caractéristiques des Concentrateurs

1. Transmission des données en diffusion (broadcast) :

   • Lorsqu'un appareil envoie des données à travers un concentrateur, celui-ci les duplique et les transmet à tous les appareils connectés.
   • Cette méthode génère beaucoup de trafic inutile sur le réseau, car seuls les appareils destinataires utiliseront les données, tandis que les autres les ignorent.

2. Fonctionnement en couche 1 du modèle OSI :

   • Les concentrateurs opèrent au niveau de la couche physique (couche 1) du modèle OSI (Open Systems Interconnection), ce qui signifie qu'ils n'ont aucune intelligence pour gérer ou filtrer le trafic réseau.
   • Ils ne font que transmettre les signaux reçus sans distinction ni traitement.

3. Partage de la bande passante :

   • Les concentrateurs partagent la bande passante entre tous les appareils connectés. Si plusieurs appareils transmettent des données simultanément, la vitesse de transmission est répartie entre eux, ce qui peut réduire les performances globales du réseau.

4. Pas d'isolement des collisions :

   • Comme le concentrateur ne filtre pas le trafic, les collisions de données sont fréquentes. Lorsqu'il y a trop de collisions, le réseau peut être ralenti, ce qui diminue l'efficacité globale.

5. Simples et bon marché :

   • Les concentrateurs sont des appareils simples et peu coûteux. Ils étaient largement utilisés dans les petits réseaux locaux (LAN) avant l'apparition des commutateurs plus avancés.

Types de Concentrateurs

1. Concentrateur passif :

   • Ne fait qu'amplifier et retransmettre les signaux reçus sans les modifier ni les traiter.
   • N'a pas besoin d'alimentation électrique.
   • Principalement utilisé pour les petits réseaux où les distances de câblage sont courtes.

2. Concentrateur actif :

   • Amplifie les signaux entrants avant de les transmettre, ce qui permet d'étendre la portée du réseau.
   • Nécessite une alimentation électrique.
   • Utilisé dans les réseaux où les câbles couvrent de plus grandes distances ou où les signaux peuvent s'affaiblir.

3. Concentrateur intelligent :

   • Ajoute des fonctionnalités de gestion et de surveillance du trafic réseau, bien qu'il reste basique par rapport à un commutateur.
   • Peut surveiller le réseau pour détecter les pannes ou problèmes de connexion.
   • Utilisé dans les réseaux nécessitant un minimum de gestion du trafic.

Limites des Concentrateurs

1. Collisions fréquentes : Comme tous les appareils partagent la même bande passante, les chances de collisions (deux appareils envoyant des données en même temps) sont élevées, ce qui peut ralentir considérablement le réseau.
2. Pas de filtrage des données : Contrairement aux commutateurs, les concentrateurs n'ont pas la capacité de filtrer les paquets de données. Cela signifie qu'ils envoient les données à tous les appareils du réseau, même ceux qui ne sont pas concernés, ce qui gaspille de la bande passante.
3. Obsolescence : Avec l'avènement des commutateurs et des routeurs plus intelligents, les concentrateurs sont devenus obsolètes dans la plupart des réseaux modernes, car les commutateurs offrent une bien meilleure gestion du trafic et des performances.

Différence entre Concentrateur (Hub) et Commutateur (Switch)

1. Trafic réseau :

   • Concentrateur : Envoie les données à tous les appareils connectés, générant beaucoup de trafic inutile.
   • Commutateur : Envoie les données uniquement à l'appareil destinataire, ce qui optimise la bande passante et réduit les collisions.

2. Gestion du trafic :

   • Concentrateur : Opère en mode "diffusion" sans aucune intelligence.
   • Commutateur : Utilise des adresses MAC pour acheminer les paquets de données vers les bons destinataires.

3. Couche OSI :

   • Concentrateur : Opère au niveau de la couche physique (couche 1).
   • Commutateur : Fonctionne à la couche de liaison de données (couche 2), ce qui lui permet de gérer le trafic réseau de manière plus efficace.

Alternatives Modernes aux Concentrateurs

Aujourd'hui, les commutateurs (switches) ont largement remplacé les concentrateurs dans les réseaux locaux modernes. Les commutateurs offrent plusieurs avantages :

• Moins de collisions grâce à une meilleure gestion du trafic.
• Filtrage des données : Les commutateurs envoient les données uniquement à l'appareil destinataire, réduisant ainsi le trafic inutile.
• Meilleure sécurité grâce à des mécanismes avancés de gestion des ports et des accès.

Conclusion

Les concentrateurs (hubs) étaient des dispositifs couramment utilisés dans les réseaux locaux avant l’avènement des commutateurs. Cependant, leur manque d'intelligence dans la gestion du trafic et les collisions fréquentes les ont rendus obsolètes dans la plupart des réseaux modernes. Les commutateurs, plus intelligents et plus efficaces, ont largement remplacé les concentrateurs dans les infrastructures actuelles. Toutefois, les concentrateurs peuvent encore être utilisés dans des situations spécifiques où une gestion minimale du réseau est suffisante, ou pour des petits réseaux à faible coût.

Crédit : ChatGPT4

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