集线器的作用

集线器的作用可以简单的理解为将一些机器连接起来组成一个局域网,但它与交换机不同,交shu换机是独享带宽,就是连在他下面的电脑带宽和交换机上连路由器的那条网线带宽是一样的,而集线器是共享带宽,也就是集线器下接电脑的所有线路带宽之和与集线器上边的那条网线带宽相等,由于这个特性,所以现在集线器用的很少,组建网络一般都是路由器再交换机(几乎不用集线器了,就是因为带宽是影响很大的)

 

集线器的作用

 

 

简介

集线器(Hub)是指将多条以太网双绞线或光纤集合连接在同一段物理介质下的设备。集线器是运作在OSI模型中的物理层。它可以视作多端口的中继器,若它侦测到碰撞,它会提交阻塞信号。 

 

集线器通常会附上BNC and/or AUI转接头来连接传统10BASE2或10BASE5网络。 

 

由于集线器会把收到的任何数字信号,经过再生或放大,再从集线器的所有端口提交,这会造成信号之间碰撞的机会很大,而且信号也可能被窃听,并且这代表所有连到集线器的设备,都是属于同一个碰撞域名以及广播域名,因此大部份集线器已被交换机取代。 

 

原理

集线器配置图示

信号转发原理

集线器工作于OSI/RM参考模型的物理层和数据链路层的MAC(介质访问控制)子层。物理层定义了电气信号,符号,线的状态和时钟要求,数据编码和数据传输用的连接器。因为集线器只对信号进行整形、放大后再重发,不进行编码,所以是物理层的设备。10M集线器在物理层有4个标准接口可用,那就是:10BASE-5、10BASE-2、10BASE-T、10BASE-F。10M集线器的10BASE-5(AUI)端口用来连接层1和层2 。 

 

集线器采用了CSMA/CD(载波帧听多路访问/冲突检测)协议,CSMA/CD为MAC层协议,所以集线器也含有数据链路层的内容。

 

10M集线器作为一种特殊的多端口中继器,它在连网中继扩展中要遵循5-4-3规则,即:一个网段最多只能分5个子网段;一个网段最多只能有4个中继器;一个网段最多只能有三个子网段含有PC,如图19,子网段2和子网段4是用来延长距离的。

 

集线器的工作过程是非常简单的,它可以这样的简单描述:首先是节点发信号到线路,集线器接收该信号,因信号在电缆传输中有衰减,集线器接收信号后将衰减的信号整形放大,最后集线器将放大的信号广播转发给其他所有端口。 

 

分类

处理

HUB按照对输入信号的处理方式上,可以分为无源HUB、有源HUB、智能HUB和其他HUB。

 

集线器

无源HUB

它是品质最差的一种,不对信号做任何的处理,对介质的传输距离没有扩展,并且对信号有一定的影响。连接在这种HUB上的每台计算机,都能收到来自同一HUB上所有其它电脑发出的信号

 

有源HUB

有源HUB与无源HUB的区别就在于它能对信号放大或再生,这样它就延长了两台主机间的有效传输距离; 

 

智能HUB

一听这词就知道这家伙一定比那两个强!智能HUB除具备有源HUB所有的功能外,还有网络管理及路由功能。在智能HUB网络中,不是每台机器都能收到信号,只有与信号目的地址相同地址端口计算机才能收到。有些智能HUB可自行选择最佳路径,这就对网络有很好的管理! 

 

其他

按其它方法还有很多种类,如10M、100M、10/100M自适应HUB等等,这里就不一一介绍了。总之,市场价格贵不到哪去,尽量买好一点的。

 

结构功能

按结构和功能分类,集线器可分为未管理的集线器、堆叠式集线器和底盘集线器三类。

(1)未管理的集线器

最简单的集线器通过以太网总线提供中央网络连接,以星形的形式连接起来。这称之为未管理的集线器,只用于很小型的至多12个节点的网络中(在少数情况下,可以更多一些)。未管理的集线器没有管理软件或协议来提供网络管理功能,这种集线器可以是无源的,也可以是有源的,有源集线器使用得更多。

 

(2)堆叠式集线器

堆叠式集线器

堆叠式集线器是稍微复杂一些的集线器。堆叠式集线器最显著的特征是8个转发器可以直接彼此相连。这样只需简单地添加集线器并将其连接到已经安装的集线器上就可以扩展网络,这种方法不仅成本低,而且简单易行。 

 

(3)底盘集线器

底盘集线器是一种模块化的设备,在其底板电路板上可以插入多种类型的模块。有些集线器带有冗余的底板和电源。同时,有些模块允许用户不必关闭整个集线器便可替换那些失效的模块。集线器的底板给插入模块准备了多条总线,这些插入模块可以适应不同的段,如以太网、快速以太网、光纤分布式数据接口(Fiber Distributed Data Interface,FDDl)和异步传输模式(Asynchronous Transfer Mode,ATM)中。有些集线器还包含有网桥、路由器或交换模块。有源的底盘集线器还可能会有重定时的模块,用来与放大的数据信号关联。 

 

性质

集线器(HUB)属于数据通信系统中的基础设备,具有流量监控功能。它和双绞线等传输介质一样,是一种不需任何软件支持或只需很少管理软件管理的硬件设备。它被广泛应用到

各种集线器(18张)

各种场合。集线器工作在局域网(LAN)环境,被称为物理层设备。集线器内部采用了电器互联,当维护LAN的环境是逻辑总线或环型结构时,完全可以用集线器建立一个物理上的星型或树型网络结构。在这方面,集线器所起的作用相当于多端口的中继器。其实,集线器实际上就是中继器的一种,其区别仅在于集线器能够提供更多的端口服务,所以集线器又叫多口中继器。 

 

这种设备的广播发送数据方式有三方面不足:(1)用户数据包向所有节点发送,很可能带来数据通信的不安全因素,一些别有用心的人很容易就能非法截获他人的数据包。(2)由于所有数据包都是向所有节点同时发送,加上其共享带宽方式(如果两个设备共享10M的集线器,那么每个设备就只有5M的带宽),就更加可能造成网络塞车现象,更加降低了网络执行效率。(3)非双工传输,网络通信效率低。集线器的同一时刻每一个端口只能进行一个方向的数据通信,而不能像交换机那样进行双向双工传输,网络执行效率低,不能满足较大型网络通信需求。

 

结构

普通集线器外部板面结构非常简单。比如D--Link最简单的10BASE~T EthernetHub集线器是个长方体,背面有交流电源插座和开关、一个AUI接口和一个BNC接口,正面的大部分位置分布有一行17个RJ--45接口。在正面的右边还有与每个RJ--45接口对应的LED接口指示灯和LED状态指示灯。高档集线器从外表上看,与现代路由器或交换式路由器没有多大区别。尤其是现代双速自适应以太网集线器,由于普遍内置有可以实现内部10Mb/s和100Mb/s网段间相互通信的交换模块,使得这类集线器完全可以在以该集线器为节点的网段中,实现各节点之间的通信交换,有时大家也将此类交换式集线器简单地称之为交换机,这些都使得初次使用集线器的用户很难正确地辨别它们。但根据背板接口类型来判别集线器,是一种比较简单的方法。