Qu’est-ce qu’un hub et comment fonc­tionne cette tech­no­lo­gie ?

S’il existe aujourd’hui d’autres solutions per­met­tant de faire fonc­tion­ner un réseau, les hubs con­ti­nuent à être utilisés. Mais qu’est-ce qu’un hub ? Comment fonc­tionne-t-il ? À quoi sert-il ? Quels sont ses avantages et in­con­vé­nients, notamment par rapport à un com­mu­ta­teur ?

Un hub est un pé­ri­phé­rique réseau reliant dif­fé­rents nœuds de réseau en étoile, au sein d’un réseau Ethernet par exemple. D’après le modèle de référence OSI (Open Systems In­ter­con­nec­tions), les hubs sont des appareils de niveau 1, c’est-à-dire des pé­ri­phé­riques fonc­tion­nant sur la couche de trans­mis­sion des bits. Leur prin­ci­pale mission consiste à relier plusieurs or­di­na­teurs entre eux et à relayer im­mé­dia­te­ment les données qu’ils reçoivent. Les hubs sont gé­né­ra­le­ment composés de plastique. Ils fonc­tion­nent à l’aide d’une ali­men­ta­tion externe et possèdent entre quatre et seize ports (con­nexions physiques). Gé­né­ra­le­ment, leur bande passante maximale est comprise entre 10 et 100 Mbit par seconde. Le terme « hub » vient de l’anglais et signifie « moyeu » ou « nœud ».

Lorsqu’un hub reçoit des données, il transfère l’in­té­gra­lité de celles-ci à tous les appareils connectés (ou hôtes) sur le mode du semi-duplex. Tous les rac­cor­de­ments (ou ports) d’un hub fonc­tion­nent à la même vitesse et se trouvent dans un même domaine de collision (re­grou­pant tous les appareils connectés en réseau). Con­trai­re­ment à d’autres pé­ri­phé­riques réseau, un hub ne permet pas de cibler ou d’exclure uni­que­ment certains de ces ré­cep­teurs. En cas de transfert, tous les paquets sont in­va­ria­ble­ment transmis à l’ensemble des or­di­na­teurs. Tous les appareils reçoivent donc le paquet de données en question, même si celui-ci ne leur est pas ini­tia­le­ment destiné. Étant donné que tous les hôtes sont occupés par ce transfert, aucun autre appareil ne peut envoyer de données tant que ce processus est en cours. Les demandes si­mul­ta­nées sont donc traitées les unes après les autres.

Si vous avez besoin d’hôtes sup­plé­men­taires, vous pouvez connecter votre hub à un autre hub. Pour ce faire, il suffit d’utiliser un simple câble croisé entre deux des ports. Toutefois, le nombre d’hôtes est toutefois au­to­ma­ti­que­ment limité par la règle 5-4-3, ou règle du répéteur. Celle-ci précise qu’il n’est possible de mettre en place que cinq segments avec quatre répéteurs entre deux terminaux. De plus, il faut savoir que lorsque vous utilisez un hub, tous les hôtes connectés doivent partager l’ensemble de la bande passante. Pour le transfert de gros paquets de données, la perte de vitesse est donc iné­vi­table.

La tech­no­lo­gie qui se cache derrière les hubs est donc con­si­dé­rée comme étant vul­né­rable et obsolète. En plus de la perte de vitesse men­tion­née ci-dessus et du manque de flexi­bi­lité relatif au transfert de données et à la sélection des ré­cep­teurs, un système de hubs est souvent assez vul­né­rable face aux failles de sécurité. Comme un tel système ne peut être mis en qua­ran­taine, le trafic de données n’est pas protégé. Les po­ten­tiels problèmes de sécurité ou les éven­tuelles préoc­cu­pa­tions liées à la pro­tec­tion des données con­cer­nent forcément tous les hôtes connectés.

Aujourd’hui, les hubs sont donc de moins en moins utilisés. Leur manque de flexi­bi­lité ne leur permet plus de répondre aux besoins actuels et leur perte de vitesse constitue un obstacle majeur dans un monde où les volumes de données sont toujours plus im­por­tants. Il est toujours possible d’utiliser des hubs pour le dé­ve­lop­pe­ment de réseaux plus anciens, une technique qui reste fréquente. Vous avez aussi la pos­si­bi­lité de diffuser du contenu mul­ti­mé­dia vers plusieurs appareils. Les hubs peuvent toujours être utilisés dans le cadre d’une analyse réseau. Dans ce cas, leur manque de flexi­bi­lité est plutôt avan­ta­geux : comme chaque port stocke l’ensemble des données du réseau, aucun miroir de port sup­plé­men­taire n’est né­ces­saire pour la lecture et l’analyse.

L’âge d’or des hubs est pra­ti­que­ment révolu. D’après la norme 802.3 de l’IEEE (Institute of Elec­tri­cal and Elec­tro­nics Engineers), les hubs sont déjà obsolètes depuis 2011 ; ils ont été sup­plan­tés par les com­mu­ta­teurs (également appelés switch), et ce, pour de nom­breuses raisons. Tech­ni­que­ment, le com­mu­ta­teur n’est qu’une version améliorée de son pré­dé­ces­seur, aujourd’hui obsolète. Con­trai­re­ment au hub, le com­mu­ta­teur permet l’envoi et la réception de données en simultané. Leur bande passante n’est pas non plus limitée et reste stable. Là où un hub pilote tous ses hôtes et distribue l’in­té­gra­lité de ses données, un com­mu­ta­teur vous permet de cibler des terminaux spé­ci­fiques.

Le com­mu­ta­teur est un appareil de niveau 2 selon le modèle de référence OSI pouvant créer ses propres domaines de collision pour chaque port in­di­vi­duel. Pour vous garantir un contrôle ciblé sur votre matériel, les adresses MAC des trames de données sont évaluées et, le cas échéant, les terminaux sans rapport avec celles-ci sont exclus du transfert. Comme les hubs, les com­mu­ta­teurs tels que MPLS proposent une fonc­tion­na­lité de diffusion si­mul­ta­née pour tous les hôtes connectés. Au vu de leurs avantages évidents, les com­mu­ta­teurs sont longtemps restés bien plus chers que les hubs. Toutefois, leurs prix ont aujourd’hui énor­mé­ment baissé.

Voici une com­pa­rai­son directe des fonc­tion­na­li­tés et capacités d’un hub et d’un com­mu­ta­teur per­met­tant de mieux com­prendre leurs dif­fé­rences :

Si les hubs ont longtemps été la seule solution per­met­tant de con­fi­gu­rer des réseaux in­for­ma­tiques, ce n’est désormais plus le cas. Aujourd’hui, cette tech­no­lo­gie convient uni­que­ment à l’analyse réseau, au dé­ve­lop­pe­ment de réseaux existants (avec peu de besoins en matière de sécurité) ou, éven­tuel­le­ment, à la diffusion de contenu mul­ti­mé­dia. Comme, au fil du temps, les prix des com­mu­ta­teurs se sont alignés sur ceux des hubs, nous vous con­seil­lons sans hésiter d’opter pour la plus moderne de ces deux tech­no­lo­gies.