Die zentrale Drehscheibe Was ist ein Hub?

Hub wird in Wörterbüchern mit Nabe, Knotenpunkt oder Drehscheibe übersetzt. Ein Hub definiert somit einen zentralen Ort, wo Verbindungen zusammenlaufen und neue Richtungen eingeschlagen werden können. Das gilt insbesondere für Daten- und Connectivity-Hubs.

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Wer schon länger in der IT arbeitet, kennt Hubs aus lokalen Netzen. Hier bezeichnet der Begriff einen Netzwerkknotenpunkt: Hubs dienen in Ethernet-Infrastrukturen dazu, einzelne Rechner sternförmig an ein Ethernet anzubinden und gegebenenfalls das physische Signal zu verstärken, weshalb man sie auch als Repeater-Hubs bezeichnet. Technisch arbeitet ein Hub auf Ebene 1 (physische Ebene) des OSI-Netzwerkmodells.

Deshalb ist auch die Bezeichnung Switching- oder Bridging-Hub für Switches streng genommen falsch. Denn diese Geräte arbeiten auf den höheren Ebenen 2 bis 4 des OSI-Modells, können also Daten gezielt adressieren. Klassische Netzwerk-Hubs senden Signale wahllos an alle an sie angebundenen Systeme, weshalb sie (zu) viel Datenverkehr erzeugen.

Hub-and-Spoke – logisch und physisch

Heute verwendet man den Begriff Hub in der Netzwerktechnik vor allem im Kontext der Hub-and-Spoke-Architektur von Netzwerken. Hier ist gemeint, dass die Netzverbindungen von einem Zentrum aus an die angeschlossenen Geräte fließen, die untereinander nicht verbunden sind. Tatsächlich verwendet man dafür aber vor allem Switches, um den Datenverkehr zu minimieren.

Man findet diese Architektur in kleinen LANs, aber auch in Weitverkehrsnetzen (WANs). Hub-and-Spoke-Netzstrukturen kapitulieren bei Ausfall des zentralen Hub, brauchen aber weniger Verbindungen als andere Netzinfrastrukturen. Zu unterscheiden sind physische und logische Hub-and-Spoke-Infrastrukturen.

In physischen Hub-and-Spoke-Netzen fehlen tatsächlich die Verbindungen zwischen den einzelnen Endpunkten. Logische Hub-and-Spoke-Architekturen können auf höheren Netzebenen aufgebaut werden. Dann sind die Endgeräte möglicherweise physisch miteinander vernetzt, können aber nicht gegenseitig auf sich zugreifen, außer über den Hub.

Paradebeispiel für die Verwendung einer logischen Hub-and-Spoke-Struktur ist das virtuelle private Netzwerk (VPN). VPN-Nutzer bauen verschlüsselte logische Punkt-zu-Punkt-Verbindungen zum Beispiel zu einem Rechenzentrum und dessen Daten auf.

Der Hub in der Verarbeitung von Datenmassen

Weiter gibt es den Begriff des Data Hub, der sich mit der Expansion des Datenvolumens in den vergangenen Jahren entwickelt hat. Er beschreibt eine Datensammlung, in der unterschiedliche Daten an einem Ort zusammengefasst werden. Anders als im Data Lake werden die Daten aber im Data Hub bis zu einem gewissen Grad homogenisiert und können in bestimmten Formaten, nicht nur in einem, abgefragt werden.

Viele Data Hubs sorgen für eine gewisse Datenqualität, deduplizieren und sichern die Daten oder liefern in gewissem Umfang vordefinierte Reports. Allerdings sind die Daten nicht so fein vorsortiert und -verarbeitet wie in Data Warehouses. Erst recht müssen sie nicht strukturiert sein wie in Datenbanken.

Wichtige Anbieter von Data Hubs sind beispielsweise die Open-Source-Projekte Google MapReduce, Apache Hadoop, dazu kommen eine Reihe weniger bekannter Namen wie Marklogic, Dataverse oder Dspace.

Der Hub in der Cloud

Schließlich gibt es in der IT noch den Begriff Cloud Hub. Er wird aufgrund seiner Neuheit in verschiedenen Varianten verwendet, deren Bedeutungskontext sehr divers ist. Interxion und Equinix etwa, zwei der großen Anbieter von Co-Location-Rechenzentren, beschreiben damit die Tatsache, dass ihre Rechenzentren direkte Verbindungen zu vielen Cloud-Rechenzentren besitzen.

Verschiedene andere Anbieter beschreiben damit Cloud-Software für bestimmte Aufgaben. Beispiele sind: Eine Cloud-Applikation, mit der sich Daten, Applikationen und Endgeräte verbinden lassen (Mulesoft), einen zentralen Katalog für AI-Komponenten (Googles Cloud AI Hub), eine zentrale Lokation, die Cloud-basierte 3D-Print- (3D Hub), Dokumentenverarbeitungs- (Vaarani, Cloud360) oder andere Services anbietet.

Dem Erfindungsgeist sind hier kaum Grenzen gesetzt. Der verbliebene Bedeutungskern ist hier schlicht, dass eine zentrale Stelle etwas, zum Beispiel einen Service, anbietet, auf den Anwender von überall her zugreifen können.

Hubs allerorten

Ganz neu ist der Hub, der den Zugriff auf IBMs aktuellen Quantencomputer regelt. Er erfolgt über das „IBM Q Network“. Zu diesem Netz gehören so genannte Hubs, die direkt auf den Quantencomputer zugreifen.

Qubits, raus aus dem Labor!

IBM Q System One macht das Quantencomputing industriell verfügbar

Sie managen ein Partnernetzwerk aus Industrie und Forschung; der deutsche Hub ist die Universität der Bundeswehr. Eine IT-Komponente ist dieser Hub aber nicht, er beschreibt vielmehr eine organisatorische Funktion.

So sind auch die vielen Sprachkreationen zu verstehen, die heute außerhalb des IT-technischen Bereichs die Komponente „Hub“ enthalten: In der Regel ist gemeint, dass ein Ort oder eine Einrichtung die Funktion einer zentralen Drehscheibe für das zukommt, was mit dem Begriff Hub gekoppelt wird.

Tech-Hubs

Die deutschen Technologie-Städte

In der Informationstechnik ist diese Behauptung, etwas sei ein Hub, relativ leicht überprüfbar. Zum Beispiel kann man sich vom Co-Location-Provider die Liste der angebundenen Cloud-Anbieter geben lassen. Außerhalb der IT kann es sich leider um simples Marketing handeln.

So preisen sich viele randständige Spezialveranstaltungen sich selbst als wichtigen Informations-Hub an, Messen mit sinkenden Teilnehmerzahlen sind trotzdem Branchen-Hubs und Städte charakterisieren sich als Hubs für was auch immer, das klingt nämlich gut. Hier ist also eine gewisse Skepsis angebracht.

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