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集线器
发布日期:2023-10-27 来源: 浏览次数: 作者:NIC


集线器是一个多端口的中继器,采用HUB组网,可以将总线型的网络转变为星形结构。网络中某条线路产生了故障,并不影响其它线路的工作,所以HUB在局域网中得到了广泛的应用。大多数的时候它用在星型与树型网络拓扑结构中,以RJ45接口与各主机相连(也有BNC接口),HUB按照不同的说法有很多种类。集线器按照对输入信号的处理方式上,可以分为无源集线器、有源集线器、智能集线器和其他集线器;按照速率可以分为10M100M10/100M自适应等;按结构和功能分类,集线器可分为不可管理集线器、堆叠式集线器和底盘集线器等。

在底层,集线器是一个多端口的物理设备,通常由多个网络接口和一个中央控制单元组成。当一台计算机向集线器发送数据时,集线器会将这些数据广播到所有连接的端口,包括目标计算机的端口。目标计算机会接收到这些数据并进行处理,而其他计算机则会忽略它们。类似地,当其他计算机向集线器发送数据时,集线器也会将这些数据广播到所有端口,包括目标计算机的端口。

因为集线器不具备识别目标计算机的能力,所以它会消耗大量的带宽和处理能力来传递无用的数据。此外,由于所有数据都是广播到所有端口,所以当多台计算机同时进行通信时,它们之间的通信可能会发生冲突,从而导致网络性能下降。因此,现代的网络通常会使用交换机(Switch)来代替集线器,因为交换机可以更有效地管理网络流量,并提高网络的性能和安全性。

集线器的工作原理

集线器工作于OSI参考模型的物理层。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。集线器只对信号进行整形、放大后再重发,不进行编码。集线器(HUB)属于纯硬件网络底层设备,它发送数据采用广播方式,也就是说当它要向某节点发送数据时,不是直接把数据发送到目的节点,而是把数据包发送到与集线器相连的所有节点上。集线器的工作过程: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。

集线器的组网方式

集线器有多个端口,网络节点通过各端口使用双绞线连接起来,就形成了星形结构的网络,由于集线器只是将信号进行放大并广播到各节点,因此集线器所连接的起来的网络属于一个冲突域,也属于一个广播域,广播域和冲突域在前述章节中有详细的阐述。

特别注意,集线器的速率是共享速率,如一台8端口的集线器,其速率为100Mbps,如果8台计算机接入,那么这8台计算机共享100Mbps。如果平均地算,每台计算机可分到12.5Mbps的网络速率。

集线器的优缺点

1、优点

第一,集线器能连接多个局域网,将网络节点集中到这个设备上来。

第二,集线器价格便宜,组网灵活。集线器使用星型布线,如果一个工作站出现问题,不会影响整个网络的正常运行。

2、缺点

第一,集线器功能太简单,不具备存储转发功能,没有流量控制等功能,只能简单地进行组网。

第二,集线器互连网络扩大了冲突域,联网终端越多,冲突产生的几率就越大,只能适用于较小规模的网络组网。目前,交换技术越来越成熟,交换机成本越来越低,人们更乐意使用交换机进行组网,集线器也逐渐淡出了人们的视线。