צורך בשינוי
עם התקדמות הטכנולוגיה, השימוש באינטרנט וברשתות מקומיות נעשה חלק עיקרי בשגרת חיינו, ולכן החלו לשקוד על פתרונות יצירתיים לתיקון כל המגרעות העיקריות בהתפתחות רשת מקומית.
התפתחות רשת מקומית נובעת מהגדלת המחשבים בארגון + הוספת משאבים ומערכות הפעלה שונות ומגוונות.
באמצע שנות ה – 90 ובתחילת שנת 2000 רכזת ה – HUB עוד הייתה נפוצה באיגרונים ומוסדות, אף על פי שרכזות HUB היו מוגבלות ברוחב הפס שמסוגלות להכיל בתוכן; לדוגמא הוספת מחשב נוסף לרשת גרמה לנפילה פתאומית בביצועי הרשת, סך הזמן שלוקח לחבילת מידע להגיע ליעדו (Latency) תלוי בהזדמנות של התחנה לשדר כאשר המחשבים האחרים פועלים באותו רגע, כל שידור בזמן פעולת מחשבים אחרים גורם להתנגשות מידע וככל שמוסיפים תחנות מחשב ברשת כך חלון ההזדמנות קטן ובכך זמן ה – Latency גדל באופן ניכר.
כישלון ברשת יכול לנבוע כתוצאה מזיהוי מהירויות שאינו נכון – לדוגמא יכול להיווצר מצב שבו תחנה שמחוברת במהירות של 100Mbps אינה מסונכרת עם תחנות שמהירותן 10Mbps.
כמו שסוכם בטופולוגיה, כאשר מתרחשת התנגשות, כל התחנות מפסיקות לשדר לאחר הודעת Broadcast, ולאחר זמן אקראי של מספר אלפיות שנייה, מנסה התחנה את מזלה שוב.
איור 3: תיאור כללי של Hub/Switch
*(שימו לב שהשימוש במילה Port מתייחס ליציאה/כניסה הפיזית שנמצאת במכשיר)
בחיצוניות לא ניתן להבחין בין רכזת HUB למתג Switch ורק "מאחורי הקלעים" ניתן להבחין בעוצמה ובשוני העיקרי של שני התקני תקשורת אלו.
באופן כללי, רכזת HUB מחלקת באופן שווה את רוחב הפס המוקצה (תלוי בדגם) בין כל התחנות המחוברות להתקן, בעוד שתחנה (Node) המחוברת ל Port של מתג (Switch) מקבלת את מלוא רוחב הפס המוקצה של המכשיר (תלוי בדגם כמובן).
רכזת HUB פועלת בצורה "חד צדדית" – Half Duplex, ולכן החיסרון ניכר בעומס על תחנות עבודה.
מתג Switch מתייחס לכל Port כיחידת Segment נפרדת, ולכן כאשר תחנה מחוברת בעזרת Segment יחיד למתג Switch, בכל שידור מידע מסגרת החבילה מפוענחת בעזרת הרכזת, והרכזת אחראית להעברתו ל Segment המתאים.
כפי שהגדרנו קודם, הקשר בין תחנה לרכזת Switch מכיל רק Segment אחד, ולכן כל רוחב הפס מוקצה כולו לתחנה. לדוגמא, רכזת HUB במהירות של 10Mbps עם 8 כניסות/יציאות של Ports, רוחב הפס מחולק לכל כניסות/יציאות של הרכזת HUB ואילו מתג Switch בעצם מקצה לכל Port את רוחב הפס המרבי (לפי נתוני היצרן).
באיור 1 ניתן לראות כי Segment אחד מכיל את קבוצת המחשבים תחתיה; קבוצת המחשבים המאוגדת Segment 2 ותת הסגמנטים שלה בעצם מתארים מיתוג יעיל של מידע העובר בין התחנות בין תתי הסגמנטים של 2.
בזמן הפיתוח החלו גם לעבור לצורה של עבודה ב – Full Duplex, הכוונה היא שתחנה יכולה לשדר ולקבל מידע בו זמנית, דבר שמכפיל בעצם את מהירות התעבורה של תחנות הרשת.