¿Qué es un hub y cómo funciona?

Aunque ahora hay otras formas de interconectar los equipos de una red local, los hubs se siguen utilizando. Pero ¿qué es un hub?, ¿cómo y para qué se utiliza? y ¿qué ventajas e inconvenientes tiene?, sobre todo en comparación con un switch.

Definición de un hub

Un hub es un dispositivo de red que conecta diferentes nodos de, por ejemplo, una red Ethernet con configuración en estrella. En el modelo de referencia OSI (Open Systems Interconnections), los hubs se clasifican como elementos de la capa 1 que operan en la capa física. Su principal cometido es conectar varios ordenadores entre sí y reenviar inmediatamente los datos recibidos. Los hubs suelen ser de plástico, necesitan una fuente de alimentación externa para funcionar y contienen entre 4 y 16 puertos, es decir, conexiones físicas. Su ancho de banda máximo suele ser de 10/100 Mbit por segundo. El término “hub” procede del inglés y significa “centro” o “nodo”.

¿Cómo funciona un hub?

El hub recibe datos y los hace llegar a todos los dispositivos que tiene conectados (hosts), lo hace transmitiendo en modo semidúplex (ambas direcciones, pero no a la misma vez). Todos los puertos (ports) del hub funcionan a la misma velocidad y se encuentran en un dominio de colisión (que incluye todos los dispositivos de red conectados). A diferencia de otros dispositivos de red, un hub no ofrece la opción de poder controlar o excluir a un receptor individual. De este modo, siempre que ocurre una transferencia de datos, todos los paquetes de datos se envían a la vez a todos los ordenadores. Esto implica que incluso los dispositivos para los que los paquetes de datos correspondientes no están realmente destinados reciben todos los datos. Así pues, todos los hosts están ocupados y mientras tanto los otros dispositivos no pueden enviar ningún dato por sí mismos. En el caso de solicitudes simultáneas, estas se procesan una tras otra.

Si necesitas más hosts, puedes conectar un hub a otro. Esta conexión se puede realizar fácilmente mediante un cable cruzado que vaya de un hub al otro. Sin embargo, el número de hosts está limitado de forma automática por la regla 5-4-3. Esta regla dicta que entre dos terminales se puede utilizar un máximo de cinco segmentos con cuatro repetidores. Además, cuando se utiliza un hub, los hosts conectados comparten todo el ancho de banda. Esto conduce inevitablemente a pérdidas de velocidad, especialmente cuando se transfieren grandes paquetes de datos.

Las desventajas de una red con hubs

Los hubs son una tecnología vulnerable y obsoleta. Además de los déficits de velocidad ya mencionados y de la falta de flexibilidad en cuanto a la transferencia de datos y los destinatarios seleccionados, una red con hubs también es bastante susceptible de tener fallos de seguridad. Ya que la red, por ejemplo, no se puede poner en cuarentena y su tráfico de datos no se puede proteger. Cualquier problema de seguridad o de privacidad afecta inmediatamente a todos los hosts conectados.

¿Para qué se utilizan los hubs hoy en día?

Por las razones expuestas anteriormente, los hubs se utilizan cada vez menos en la actualidad. Su falta de flexibilidad ya no está al día y la escasa velocidad supone un gran obstáculo, puesto que los volúmenes de datos cada vez son mayores. Una posible área de aplicación para los hubs que hoy en día sigue siendo muy común es la ampliación de redes antiguas. También se pueden utilizar para hacer streaming de contenido multimedia a distintos dispositivos. Asimismo, los hubs se siguen utilizando para análisis de redes. En este caso, la falta de flexibilidad es en realidad una ventaja: dado que todos los datos de la red llegan a todos los puertos, no se necesita ningún puerto espejo adicional para leer y analizar los datos de una red.

Las diferencias entre un hub y un switch

A pesar de los usos que aún tienen los hubs hoy en día, se puede decir que la época de los hubs está llegando a su fin. Según los estándares 802.3 del IEEE (Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos), los hubs se llevan considerando obsoletos desde 2011. Mientras tanto, el switch ha ocupado su lugar. Hay muchas razones por las que el switch ha sustituido al hub ya que, en realidad, se trata de una evolución de su antiguo predecesor. A diferencia del hub, el switch permite enviar y recibir datos simultáneamente, es decir, full-duplex. El ancho de banda en el switch no está limitado y su ancho de banda es constante. Mientras que el hub siempre entrega todos los datos y se dirige a todos los hosts a la vez, con el switch es posible seleccionar dispositivos finales individuales.

El switch (conmutador) trabaja en la capa 2 del modelo de referencia OSI y, por tanto, teóricamente puede crear sus propios dominios de colisión para cada puerto individual. Para permitir una segmentación precisa, se evalúan las direcciones MAC de las tramas de datos y así, si es necesario, se excluyen los dispositivos finales a los que no están destinados los respectivos datos. De forma similar a los hubs, los switches también pueden hacer llegar información simultáneamente a todos los hosts conectados, para ello utilizan MPLS como función de difusión. Debido a sus claras ventajas, los switches tuvieron un precio superior a los hubs durante bastante tiempo. Sin embargo, con el tiempo los precios se han ido reducido.

Comparación directa entre hubs y switches

Con el fin de representar la comparación directa entre hubs y switches de la manera más clara y concisa posible, hemos creado una tabla resumen de las funciones y capacidades de cada uno de ellos:

 

Hub

Switch

Ancho de banda limitado

No

Transmisión y recepción simultánea de datos

No

Selección de terminales individuales

No

Broadcast (difusión)

Análisis de la red sin puerto espejo

No

Capa del modelo OSI

Capa 1

Capa 2

Dominio de colisión

Para todos los puertos

Para puertos individuales

Conclusión: la época de los hubs ha llegado a su fin

Aunque durante mucho tiempo los hubs eran la única opción para interconectar los equipos dentro de las redes locales, hoy en día esto ya no es cierto. Hoy en día, la tecnología hub solo sigue siendo adecuada para casos muy específicos como los análisis de redes, la ampliación de redes existentes (sin necesidad de seguridad) o para el flujo continuo (streaming) de diversos tipos de contenido multimedia. Además, como los precios de los hubs y los switches ya son muy parecidos, la tecnología más moderna es sin duda la más recomendable.